TESIS DOCTORAL “CONTRIBUCIÓN AL ESTUDIO DEL …diposit.ub.edu/dspace/bitstream/2445/41436/3/02.SPCI_CAPITULO_II.pdf · Por una parte se presentan los aspectos teóricos del currículum

PROGRAMA DE DOCTORADO EN DIDÁCTICA DE LAS CIENCIAS EXPERIMENTALES Y LA MATEMÁTICA

FACULTAD DE FORMACIÓN DEL PROFESORADO

TESIS DOCTORAL

“CONTRIBUCIÓN AL ESTUDIO DEL APRENDIZAJE DE LAS CIENCIAS EXPERIMENTALES EN LA EDUCACIÓN INFANTIL: CAMBIO CONCEPTUAL Y CONSTRUCCIÓN

DE MODELOS CIENTÍFICOS PRECURSORES”

TESIS PRESENTADA PARA OPTAR POR EL GRADO DE DOCTOR EN DIDÁCTICA DE LAS CIENCIAS EXPERIMENTALES Y LA MATEM ÁTICA POR LA UNIVERSIDAD DE BARCELONA, DEPARTAMENTO DE DIDÁCTICA DE LAS CIENCIAS EXPERIMENTALES Y LA MATEM ÁTICA.

LA DOCTORANDA

SABRINA PATRICIA CANEDO IBARRA

LOS DIRECTORES DE LA TESIS

DR. JOSEP CASTELLÓ ESCANDELL DRA. PALOMA GARCÍA WEHRLE

BARCELONA, ABRIL DEL 2009.

CAPÍTULO II

MARCO TEÓRICO

Capítulo II. Marco Teórico.

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CAPÍTULO II

2. MARCO TEÓRICO

En este capítulo se exponen los diferentes aspectos teóricos en los que se ha

sustentado la investigación. Por una parte se presentan los aspectos teóricos del

currículum considerando sus fundamentos y características, su concepto y función, así

como las fuentes u orientaciones teóricas que lo sustentan. De la misma forma se

exponen dos perspectivas para analizar el currículo: la de Pansza (1993) y la de Posner

(1998). Por otra parte, se exponen algunas de las perspectivas teóricas en las que

actualmente se fundamenta la enseñanza y el aprendizaje de las ciencias en general, y la

Educación Infantil en particular, y en base a las cuales se ha desarrollado nuestro

estudio y se han discutido los resultados obtenidos.

2.1. Aspectos teóricos del currículo

En la práctica docente inciden muchos factores y en la teoría de la enseñanza se

refleja el tratamiento interdisciplinar de todas aquellas ciencias que colaboran para una

mejor comprensión del proceso de enseñanza-aprendizaje. El currículum es, por tanto,

el marco que fundamenta científicamente la acción en el aula. Las actividades

educativas escolares se han de caracterizar por su intencionalidad explícita y su

planificación sistemática, por esta razón, la función primera del diseño curricular debe

ser explicitar el proyecto educativo concretando las intenciones que persigue y el plan

previsto para alcanzarlas.

Se establece que en los diseños curriculares, planes o programas de estudio se

determinan las intenciones educativas a través de los objetivos de aprendizaje

especificados y que la concreción de estas intenciones se hará a través de diferentes

fuentes o vías de acceso. Toda propuesta curricular debe tener una fundamentación

sociológica, psicopedagógica y epistemológica que sustente estas intenciones

educativas. Así, el enfoque de esta fundamentación se traduce en la selección de

objetivos y contenidos de aprendizaje, y en la forma en la que se organizarán, abordarán

y evaluarán dichos contenidos (Coll, 1991). Es en este sentido que resulta importante

identificar cuáles son los fundamentos en los que se basan las intenciones educativas y

de qué manera se concretizarán en el aula. El análisis de las propuestas curriculares a


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través de los contenidos, las actividades de aprendizaje y su evaluación nos permite

realizar esta tarea.

2.1.1. Fundamentos y características del currículo

En esta sección se discuten los diferentes conceptos de currículo, sus fuentes teóricas y

los diferentes modelos curriculares que proponen algunos autores.

2.1.1.1. Concepto y función del currículo

El término currículo ha tenido numerosas acepciones y por ello numerosas definicio-

nes. Algunos autores lo definen como un término polisémico que se usa indistintamente

para referirse a planes de estudio, programas e incluso implementación didáctica

(Pansza, 1993), aunque la mayoría coinciden en que subyace la idea de planificación en

cuanto previsión anticipada. Cada una de estas diferentes concepciones acerca del

currículo responde, a su vez, a una determinada idea de lo que es la enseñanza escolar

(Antúnez, S. et al., 2001). El currículo puede considerarse como un conjunto de

conocimientos que hay que transmitir al alumnado, partiendo de la base de que los

conocimientos son algo permanente y esencial que la escuela debe transmitir mediante

las disciplinas. En esta concepción se valora, sobre todo, el conocimiento en función del

cual actúan alumnos y profesores. Desde otro punto de vista, el currículo se entiende,

básicamente, como una especificación de los resultados que se pretenden conseguir

mediante el proceso educativo. En este punto de vista se considera el currículo como

una formulación de objetivos de aprendizaje expresados en forma de comportamientos

específicos que el alumno tendrá que alcanzar. Esta es una perspectiva tecnológica

donde lo que importa es el producto final, el comportamiento a manifestar. Una

concepción muy diferente es la que considera que el currículo es todo aquello que los

alumnos aprenden realmente en la escuela, incluyendo aquellos aprendizajes que se

producen sin intencionalidad por parte del docente, lo que desde otras perspectivas se ha

llamado “currículo oculto” (Coll, 1991).

Siguiendo a Coll (1991), el currículo es el proyecto educativo que incluye tanto

los aspectos curriculares en sentido limitado (objetivos y contenidos), como los aspectos

instruccionales (relativos a cómo enseñar), distinguiendo entre lo que es el plan o diseño


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curricular de lo que es su desarrollo o aplicación en las aulas. Para este autor, en el

currículo se concretan una serie de principios (ideológicos, psicológicos, pedagógicos)

que en conjunto muestran la orientación general del sistema educativo y, por tanto, la

primera función del currículo es la de especificar el proyecto o intenciones y el plan de

acción que preside a las actividades escolares, y, como proyecto, el currículo es un

instrumento útil para orientar la práctica pedagógica.

2.1.1.2. Fuentes del currículo

Todo currículo se fundamenta en una serie de informaciones teóricas

procedentes de campos como la Sociología de la Educación, la Psicología, las Ciencias

de la Educación y las Ciencias Experimentales, entre otros. Coll (1991) se refiere a las

fuentes del currículo como a la información necesaria para precisar las intenciones

(objetivos y contenidos) y el plan de acción a seguir en la educación escolar, y es en las

fuentes donde encontramos la información precisa para elaborar el currículo. Suelen

destacarse cuatro tipos de fuentes del currículo, cada una de las cuales realiza una

aportación y proporciona una información específica: Fuente sociológica, Fuente

psicológica, Fuente pedagógica y Fuente epistemológica. Sin embargo,

tradicionalmente se ha dado prioridad a una de las fuentes de información posibles

sobre todas las otras siguiendo modas más o menos pasajeras, o adoptando puntos de

vista reduccionistas. Tyler (1949) señala que, en lo que concierne a los puntos que

pueden proporcionar información para seleccionar “sabiamente” los objetivos, existe

una fuerte discrepancia entre tres posturas: la “progresista”, la “esencialista” y la

“sociologista”. La “progresista” destaca la importancia de estudiar al niño con el fin de

descubrir sus intereses, sus problemas, sus propósitos y sus necesidades, siendo ésta la

información básica para seleccionar los objetivos (fuentes psicológicas). Los

“esencialistas”, por su parte, consideran que los objetivos deben extraerse de un análisis

de la estructura interna de los contenidos de la enseñanza, de las áreas de conocimiento

(fuentes epistemológicas). Los “sociólogos” tienden a situar la fuente de información

principal para seleccionar los objetivos en el análisis de la sociedad, de sus problemas,

de sus necesidades y de sus características (fuentes sociológicas). Este autor menciona

que las tres posturas aportan informaciones necesarias, pero ninguna de ellas por sí sola

es suficiente.


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a) La Fuente sociológica

La orientación sociológica se refiere a las intenciones educativas basadas en las

demandas sociales y culturales, y que se traducen en contenidos de aprendizaje que

contribuyen al proceso de socialización de los alumnos y alumnas, y a la asimilación de

los saberes sociales y del patrimonio cultural de una sociedad (Carrasco, J. B., 1997).

Esta orientación permite, entre otras cosas, determinar las formas culturales o

contenidos (conocimientos, valores, destrezas, normas, etc.), cuya asimilación es

necesaria para que el alumno pueda devenir en un miembro activo y agente de creación

cultural (Coll, 1991). En este sentido, las intenciones educativas serán los objetivos de

la enseñanza y, en situaciones concretas, las capacidades a alcanzar por los alumnos y

alumnas como consecuencia de la intervención educativa al finalizar una epata de su

formación (Carrasco, J. B., 1997).

b) La Fuente psicológica

La fuente psicológica del currículo está relacionada con la interpretación acerca

de los procesos de desarrollo y de aprendizaje de los alumnos, lo que ha generado

distintas tendencias pedagógicas en cuanto a la forma de abordar el currículo en su

plano procesal práctico. El análisis psicológico aporta informaciones sobre los factores

y procesos que intervienen en el crecimiento personal del alumno, ayudando de este

modo a planificar de forma más eficaz la acción pedagógica (Coll, 1991). El

conocimiento de los aspectos que rigen el aprendizaje y los procesos cognitivos en los

seres humanos proporciona un marco indispensable acerca de las oportunidades y

modos de la enseñanza. Y, por tanto, ayuda a determinar los elementos básicos del

proceso de enseñanza-aprendizaje en lo relativo a cómo aprenden los estudiantes, qué

tipos de aprendizajes se deben fomentar, cómo motivar a los alumnos, cómo descubrir

sus intereses y capacidades (Carrasco, J. B., 1997).

c) La Fuente pedagógica

La fuente pedagógica integra tanto la conceptualización del proceso de

enseñanza-aprendizaje a nivel teórico, como la experiencia del maestro basada en su

práctica docente cotidiana. Ambos aportan elementos imprescindibles para la


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elaboración del currículo. El proceso de enseñanza-aprendizaje es una práctica social

sustentada en ideas, posiciones, conocimientos, sentimientos, pensamientos y creencias

de los maestros, como en la cultura y sociedad a la que éstos pertenecen y que en gran

medida se reflejan en la práctica docente (Casarini, 1999). La amplitud de la concepción

del proceso docente educativo que se sustente dependerá de la visión que el maestro y la

institución tengan sobre las actividades y funciones del docente. La diferencia en la

concepción pedagógica se produce cuando se sostiene que el objetivo de la enseñanza es

producir el rendimiento del alumno o si, por el contrario, se concibe que la finalidad de

la enseñanza es propiciar en dicho alumno el aprendizaje (Fenstermacher, 1979). La

primera postura conduce a que el aprendizaje se entienda como el logro de la enseñanza,

lo cual destaca el papel del maestro en la transmisión de los contenidos. En la segunda

posición, el docente se visualiza como aquel que instruye al estudiante sobre cómo

adquirir el contenido a partir de sí mismo y de otros apoyos. Esta última concepción

pedagógica supone diseñar los programas, considerándolos sólo una guía que orienta el

desarrollo de la enseñanza y el aprendizaje. El profesor debe crear situaciones que le

permitan al alumno construir, asimilar, desarrollar y ejercer el aprendizaje, producir

aquellas estrategias de enseñanza mediante las cuales pueda ayudar al alumno en la

adquisición de los contenidos y posibilitar la transferencia de sus aprendizajes a

distintas situaciones de la vida y del ejercicio profesional.

d) La Fuente epistemológica

La epistemología tradicional se ha ocupado de discutir el proceso del

conocimiento y sus fuentes, aportando al currículo elementos importantes para la

ordenación y secuenciación de los contenidos, para delimitar el objeto de estudio de las

disciplinas, de sus métodos particulares, de sus límites y de las relaciones con otras

disciplinas. Sin embargo, la educación científica contemporánea debe partir de una

epistemología como teoría y crítica del conocimiento, pero visto éste en su función

social. Esta epistemología renovada o no tradicional analiza los procesos de producción,

transferencia, difusión y aplicación de los conocimientos como procesos sociales

conectados a las condiciones donde ellos se desenvuelven (Núñez, 1999). Por su parte,

Coll (1991) establece que el análisis epistemológico de las disciplinas contribuye a

separar los conocimientos esenciales de los secundarios, a buscar su estructura interna y

las relaciones que existen entre ellos, siendo decisivas sus aportaciones para establecer


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secuencias de actividades de aprendizaje que faciliten al máximo la asimilación

significativa. Las diferentes concepciones de la ciencia reflejan una visión del mundo y

del conocimiento y esto influye en el currículo.

Finalmente, para Antúnez et al., (2001), existe una fuente más: “la propia

experiencia pedagógica que constituye una información muy importante sobre aquellas

aplicaciones didácticas que han tenido éxito y aquéllas que no lo han tenido. Esta

información permite ir modificando el currículo y adaptarlo al contexto concreto en que

se ha de aplicar”. El Diseño Curricular parte de una práctica pedagógica que aspira a

transformar y mejorar, aportando nuevos puntos de vista y ofreciendo alternativas, al

tiempo que integra las experiencias que han sido exitosas (Coll, 1991).

2.1.1.3. El currículo según los modelos

Un modelo curricular es una construcción simbólica que descubre y formula

regularidades entre los hechos y acontecimientos objeto de representaciones. Los

diferentes modelos curriculares identifican elementos (las intenciones educativas:

contenidos y objetivos, las orientaciones didácticas y la evaluación) y postulan

relaciones entre éstos y dentro de la unidad que en sí mismos constituyen. La función de

los modelos curriculares es hacer explicables y, por lo tanto, manejables, los fenómenos

educativos que representan y posibilitan que la información que elaboran de los mismos

sea compartida. (Mauri et al., 1990). Considerando las fuentes en las que se fundamenta

el currículo Mauri et al. (1990) agrupan los modelos curriculares en tres tipos:

a) Modelos que enfatizan los aspectos relativos a la planificación y selección de las

intenciones educativas.

b) Modelos que entienden el currículo como un plan o diseño que concreta las

intenciones educativas y proporciona también guía para los encargados de desarrollarlo

considerando dos enfoques: un enfoque más tecnológico y conductual de los procesos

de enseñanza-aprendizaje, y un enfoque más constructivista.


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c) Modelos que se caracterizan por considerar que el núcleo de teorías que fundamenta

la representación que de éste hace la educación escolar surgirá del análisis que el

profesor realice de las prácticas educativas.

Según Mauri et al. (1990), los diferentes modelos de currículo postulan un

determinado modo de entender la relación entre teoría y práctica de la educación

escolar, entre planificación y desarrollo. Y definen una determinada concepción del

proceso enseñanza-aprendizaje fijando su atención en uno de ambos polos y, en algunos

casos, como en el constructivista en su relación.

Por otra parte, Coll (1991) establece dos modelos curriculares considerando el

grado de responsabilidad respectiva de la administración y de los profesores en la

elaboración del currículo:

a) El modelo curricular cerrado, en el cual existe una postura centralizadora en la que el

currículo prescribe detalladamente los objetivos, los contenidos, los materiales

didácticos y los métodos a utilizar por todos los profesores en cada una de las áreas de

enseñanza.

b) El modelo curricular abierto en el cual existe una concepción absolutamente

descentralizada en la que la responsabilidad de la elaboración del currículo recae en los

profesores o equipos de profesores de cada centro.

En otra caracterización de los modelos curriculares, Flores (1995) establece que

las teorías pedagógicas definen los modelos pedagógicos y éstos a su vez perfilan los

modelos curriculares. Para este autor un modelo pedagógico es una representación de

las relaciones que predominan en el fenómeno de enseñar y es también un paradigma al

ser la representación de una perspectiva pedagógica. Según este autor, toda teoría

pedagógica trata de responder simultáneamente a las siguientes preguntas: ¿qué tipo de

hombre se quiere educar?, ¿cómo crece y se desarrolla un hombre?, ¿con qué tipo de

experiencias?, ¿quién dirige el proceso, el maestro o el alumno?, ¿con qué métodos y

técnicas se puede alcanzar mayor eficacia? En la teoría pedagógica se define el

concepto de hombre que se pretende formar, o meta esencial de la formación humana;

se caracterizan los procesos de formación del hombre; se describen el tipo de


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experiencias educativas que se privilegian para afianzar e impulsar el proceso de

desarrollo, incluyendo los contenidos curriculares; se describen las regulaciones que

permiten enmarcar y cualificar las interacciones entre el educando y el educador en la

perspectiva del logro de las metas de formación, y se describen y prescriben métodos y

técnicas a diseñar y utilizar en la práctica educativa como modelos de acción eficaces.

En este sentido, en función de la perspectiva teórica pedagógica se definen los modelos

pedagógicos. Los modelos pedagógicos que define Flores (1995) son los siguientes:

a) En el modelo romántico se considera que el contenido más importante del desarrollo

del niño es lo que procede de su interior y, por consiguiente, el eje de la educación es

ese interior del niño. El ambiente pedagógico debe ser el más flexible posible para que

el niño despliegue su interioridad, sus cualidades y habilidades naturales en maduración,

y se proteja de lo inhibidor y nada auténtico que proviene del exterior. El desarrollo

natural del niño se convierte en la meta y a la vez en el método de la educación.

b) En el modelo conductista el método utilizado es básicamente el de la fijación y

control de los objetivos instruccionales formulados con precisión y reforzados en forma

minuciosa. El desarrollo intelectual de los niños consiste en adquirir conocimientos,

códigos impersonales, destrezas y competencias bajo la forma de conductas

observables. Se trata de una transmisión parcelada de saberes técnicos mediante un

adiestramiento experimental que utiliza la “tecnología educativa”.

c) En el modelo pedagógico progresista-constructivista la meta educativa es que cada

individuo acceda, progresiva y secuencialmente, a la etapa superior de su desarrollo

intelectual, de acuerdo con las necesidades y condiciones de cada uno. El maestro debe

crear un ambiente estimulante de experiencias que faciliten al niño el acceso a las

estructuras cognoscitivas de la etapa inmediatamente superior. En consecuencia, el

contenido de dichas experiencias es secundario, ya que éstas deben contribuir al

afianzamiento y desarrollo de las estructuras mentales.

d) En el modelo pedagógico social se propone el desarrollo máximo y multifacético de

las capacidades e intereses del individuo. Tal desarrollo está determinado por la

sociedad, por la colectividad en la cual el trabajo productivo y la educación están

íntimamente unidos para garantizar no sólo el desarrollo del espíritu colectivo, sino el


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conocimiento científico polifacético y politécnico, y el fundamento de la práctica para la

formación de las nuevas generaciones.

Flores (1995) menciona que dentro del enfoque del modelo pedagógico

progresista-constructivista se enmarca la teoría del diseño curricular por procesos

desarrollada por Stenhouse (1984). Un currículo por procesos genera estructuras de

procedimientos y modelos de descubrimiento en lugar de técnicas de instrucción, y ello

exige la participación activa de profesores y alumnos que interactúan en la preparación

y el desarrollo de la clase (Bruner, 1966). Sobre la evaluación del aprendizaje,

Stenhouse (1984) propone una mirada valorativa y crítica del profesor hacia su

aprendiz, y concibe la evaluación desde la comprensión del proceso de adquisición de

conocimientos en vez de hacerlo desde los resultados cuantificados del aprendizaje.

Stenhouse propone pasar de un diseño curricular por objetivos a un diseño curricular

por procesos, es decir, desde lo previsto, lo rígido, lo específico, lo medible, lo

autoritario y lo repetitivo, hacia lo imprevisible, lo flexible, lo opcional, lo incierto, lo

compartido, lo autoevaluble, lo comprensible. Por otro lado, la propuesta de un

currículo para el desarrollo de habilidades de pensamiento diseña proyectos educativos

focalizados en las operaciones intelectuales, en el desarrollo de destrezas cognitivas, en

los procesos dinámicos de aprendizaje, en la selección e interpretación de situaciones

problemáticas que los alumnos deben solucionar, en los conceptos previos de los

alumnos, y en los aprendizajes significativos. Esta propuesta es la aplicación del

pensamiento de las ciencias cognitivas desde Piaget, Bruner, Gardner, Perkins y Novak.

Tanto el diseño curricular por procesos como el currículo para el desarrollo de las

habilidades de pensamiento se inscriben en un modelo pedagógico progresivo cuyo eje

fundamental es el progreso de los alumnos a través de su experiencia en el mundo,

estimulándolos secuencialmente hacia estructuras cognitivas y conceptos cada vez más

elaborados, partiendo de lo que ya saben, de sus experiencias anteriores. Este modelo se

propone intervenir al alumno en sus conceptos previos, influyéndolos y modificándolos

a través de su experiencia en la escuela, de experiencias confrontadoras y de prácticas

contextualizadas. El alumno es el que construye sus conocimientos, asimila e interioriza

los conceptos y reorganiza sus conceptos previos partiendo de sus experiencias con la

vida o con las ciencias.


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Se observa un enfoque diferente en el modelo pedagógico social que fundamenta

un currículo que proporciona contenidos y valores, para que los alumnos mejoren la

comunidad en orden a la reconstrucción social de la misma, y promueven un proceso de

liberación constante, mediante la formulación de alternativas de acción a confrontar

colectivamente en situaciones reales. En el modelo pedagógico social se identifica una

concepción curricular cuyo “hacer práctico” de la escuela, y el aprender a pensar y el

centrarse en los procesos de aprendizaje convergen en la transformación del mundo, de

la vida y en la solución de problemas en bien de la comunidad. En este modelo

pedagógico se sitúa el currículo por investigación propuesto por Stenhouse (1984) en el

que se descarta un currículo pensado burocráticamente y mediatizado por la institución

escolar, así como también la concepción del currículo como un “plan normativo” que se

acumula año tras año. Según el modelo pedagógico social los currículos no debieran ser

homogéneos, porque cada escuela, cada aula, es un mundo divergente, con contextos

múltiples. En la línea de este mismo modelo pedagógico se encuentra el currículo

comprensivo propuesto por Magendzo (1991), que traduce formas para enfrentar la

propia vida, que piensa la cultura como una gama antropológica de pluriculturalismo, y

que gira en torno a la capacidad para resolver problemas, para comunicarse, para

aprender en colectividad.

2.1.2. El análisis del currículo según Panza

Pansza (1993) analiza el currículo considerando los siguientes aspectos: el

concepto del currículo según el modelo, la definición que se hace del currículo y los

núcleos disciplinarios que lo fundamentan.

2.1.2.1. Concepto de currículo según los modelos teóricos de la enseñanza

Como se mencionó anteriormente, para Panzsa (1993) currículo es un término

polisemántico que se utiliza indistintamente para referirse a planes de estudio,

programas e incluso implementación didáctica. Sin embargo, menciona que existe un

esfuerzo de conceptualización en que diversos autores definen el término según la

visión que ellos tienen de la problemática educativa y que es lo que integra la llamada

teoría curricular que algunos autores presentan como un campo disciplinario autónomo


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y otros como un campo propio de la didáctica. Pansza (1993) se sitúa en esta última

perspectiva, relacionando el currículo con la escuela y caracterizándolo desde la

perspectiva de los modelos teóricos más comúnmente usados para analizar las diversas

perspectivas sociohistóricas de la enseñanza: enseñanza tradicional, enseñanza

tecnocrática y enseñanza crítica. Según esta perspectiva, los currículos tradicionales

son los que hacen un mayor énfasis en la conservación y transmisión de los contenidos

como algo estático, y donde las relaciones sociedad-escuela están descuidadas. El

currículo tecnocrático no es más que una serie de procedimientos técnicos que aseguran

que se logre el aprendizaje. En este tipo de currículo se considera que un buen diseño

curricular dará magníficos resultados sin importar el contexto socioeconómico que se

use. El currículo crítico es el que considera el currículo oculto, es decir, otros

contenidos, que, si bien no están explicitados en planes y programas de estudio, se

promueven como aprendizajes dentro de las aulas.

Según Pansza (1993), el criterio para poder determinar si un currículo es

tradicional, tecnocrático o crítico, está delimitado por la visión global del mismo sobre

el papel de la educación y la sociedad, la forma de concebir la ciencia y el

conocimiento, y el concepto e implementación del proceso de enseñanza-aprendizaje

2.1.2.2. Definición de currículo

Pansza (1993) agrupa las definiciones de currículo en cinco grupos siguiendo a

otros autores:

a) El currículo como los contenidos de la enseñanza (Briggs, en Pansza, 1993) es una

lista de materias, asignaturas o temas que delimitan el contenido de la enseñanza y del

aprendizaje en las instituciones educativas. En este tipo de currículo se destaca la

transmisión de conocimientos como la función principal de las escuelas.

b) El currículo como plan o guía de la actividad escolar (Taba, 1974 en Pansza, 1993)

es un plan para el aprendizaje que enfatiza la necesidad de un modelo ideal para la

actividad escolar y su función es la de homogeneizar el proceso de enseñanza-

aprendizaje.


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c) El currículo entendido como experiencia (Johnson, 1978 en Pansza, 1993) pone

énfasis, en lo que se hace en realidad, no en lo que debe hacerse. Considera que el

currículo es la suma de experiencias que los alumnos realizan dirigidos por la escuela.

d) El currículo como sistema (Kaufman, 1984 en Pansza, 1993) se desarrolla por la

influencia de la teoría de sistemas en educación. En este currículo se destaca la

existencia de metas las cuales apuntan los elementos y sus relaciones.

e) El currículo como disciplina considera que éste no sólo es un proceso activo y

dinámico, sino que también es una reflexión sobre este mismo proceso.

2.1.2.3. Núcleos disciplinarios que fundamentan el currículo

Pansza define cuatro núcleos disciplinarios que fundamentan el currículo: la

fuente sociológica, la fuente psicológica, la fuente pedagógica y la fuente

epistemológica.

� Fuente sociológica

Pansza (1993) menciona que el currículo toma de la sociología criterios que le

permiten clarificar las relaciones intangibles del conocimiento y la ideología dominante.

Sus intereses son los condicionamientos sociales y culturales de la educación, el

carácter de las instituciones sociales, las políticas educativas, y los procesos de cambio

educativo. Desde el referente sociológico, al currículo le interesa el conjunto de

competencias que contribuyen a la socialización del alumno dentro de las pautas

culturales de una comunidad. Dentro de la sociología encontramos diversas tendencias

que se reflejan en la concepción del currículo. Pansza señala cuatro siguiendo a Grass

(1976): el enfoque humanista, que procede de una investigación moralizadora y

transhistórica; el enfoque económico, cuya primera preocupación es medir la

rentabilidad del sistema de enseñanza para la colectividad; el enfoque transpersonal, en

el cual predomina el estudio de la socialización tomada en el sentido de adaptación al

entorno; y el enfoque macrosociológico y totalizador de inspiración marxista, que

insiste en el medio de legitimación y de conservación social que constituye la escuela

para las clases dominantes.


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� Fuente psicológica

La psicología explica desde la perspectiva del sujeto, el proceso de enseñanza-

aprendizaje y las relaciones que los sujetos establecen entre sí (Pansza, 1993). Las

principales corrientes psicológicas que han influido en la educación son: la disciplina

mental, el conductismo, el cognoscitivismo y, en menor medida, el psicoanálisis y la

psicología genética (Pansza, 1993). Los currículos tradicionales suelen fundamentarse

en el aspecto psicológico en la teoría de la disciplina mental, los tecnocráticos en el

conductismo, y las visiones críticas del currículo, frecuentemente, en la psicología

cognocitivista, el psicoanálisis y la psicología genética.

� Fuente pedagógica

Para Pansza (1993), lo pedagógico implica la concepción de educación, finalidad

de la misma, proceso de enseñanza-aprendizaje, relación contenido-método, y relación

docencia-investigación y difusión. Estos marcos están íntimamente relacionados y su

explicitación constituye la fundamentación del plan de acción en la escuela.

� Fuente epistemológica

La fuente epistemológica es de indudable importancia en la elaboración del

diseño del currículo, ya que permite clarificar las relaciones entre investigación,

conocimiento y aprendizaje (Pansza, 1993). La idea que subyace es que, si se quiere

orientar adecuadamente la práctica educativa, hay que conocer profundamente la

naturaleza del conocimiento. Según Pansza (1993), se pueden distinguir tres grandes

corrientes epistemológicas:

Empirismo: Considera la experiencia sensorial como la única fuente del saber.

Afirma que todo conocimiento se fundamenta en la experiencia y se adquiere a través de

ésta. Subestima la abstracción y centra el proceso del conocimiento en los hechos.


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Idealismo: Lo espiritual, lo inmaterial, posee un carácter primario y lo material

un carácter secundario. Ve el conocimiento humano al margen de la naturaleza y pone

su énfasis en la actividad del sujeto.

Materialismo: Se basa en la existencia objetiva del mundo exterior. El

conocimiento es el resultado de la interacción dialéctica entre el sujeto y los objetos de

la realidad. El conocimiento se construye después de una ruptura con el conocimiento

sensible y sensorial, a partir de la crítica de las apariencias y de la idea de que de forma

más o menos espontánea nos hacemos de los objetos.

2.1.3. El análisis del currículo según Posner

Posner (1998) establece que cada currículo representa una opción sobre la forma

de abordar la educación y hace referencia a cinco perspectivas o “filosofías” teóricas del

currículo. Estas perspectivas representan un conjunto particular y coherente de

supuestos sobre educación, que responden a la forma como se considera ocurre el

aprendizaje y cómo se ve facilitado éste; qué objetivos tienen valor y cómo deben

expresarse; qué clase de contenidos son más importantes y cómo deben organizarse para

la enseñanza; cómo debe evaluarse el proceso educacional; y cuál es y cuál debe ser la

relación entre la escuela y la sociedad en general. A partir de estas consideraciones,

Posner (1998) establece las siguientes perspectivas teóricas del currículo:

a) La perspectiva tradicional, que responde a los aspectos más importantes de la

herencia cultural que deberían expresarse y perpetuarse.

b) La perspectiva experiencial, que identifica las experiencias que conducirán a un

crecimiento sano del individuo.

c) La perspectiva de la estructura de las disciplinas, que identifica la estructura de las

disciplinas del conocimiento.

d) La perspectiva conductista, que identifica qué deben de ser capaces de hacer los

estudiantes al finalizar el currículo.


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e) La perspectiva cognitiva, que identifica cómo puede la gente aprender a dar sentido

al mundo y a pensar en forma más productiva y creativa.

Este autor propone varios criterios para analizar el currículo considerando de manera

general la forma en la que se definen los siguientes aspectos: los modelos curriculares;

las características del propósito y el contenido del currículo; las perspectivas teóricas y

enfoques de los propósitos y contenidos; y la organización y la evaluación. A

continuación se definen algunos de ellos.

2.1.3.1. Modelos curriculares

Para Posner (1998) son dos los modelos curriculares que se observan con más

frecuencia: el Modelo de Tyler y el Modelo de Jonson.

El modelo de Tyler (Tyler, 1949) se caracteriza porque los objetivos educacionales

que se deben tratar de alcanzar durante la etapa de escolarización están determinados a

partir de estudios sistemáticos acerca de los estudiantes, de estudios de la vida

contemporánea en sociedad, y del análisis de los temas de estudio realizados por

especialistas. Estas fuentes de objetivos se visualizan a través de la filosofía de la

escuela y de los conocimientos disponibles sobre la psicología del aprendizaje. En este

modelo se determinan las experiencias educativas, probables de lograr estos objetivos y

que pueden proporcionarse. Estas experiencias se organizan de manera efectiva,

prestando atención a su secuencia dentro de cada campo y a la integración de

conocimientos entre campos. Por último, se determina si estos propósitos se están

consiguiendo. Los instrumentos de evaluación de objetivos se desarrollan para verificar

la efectividad del currículo. El criterio para el éxito es la evidencia conductual que los

objetivos del currículo se han alcanzado.

En el modelo de Johnson (Johnson, 1967) se hace una distinción entre currículo y

enseñanza. El currículo describe lo debe aprenderse, mientras que la enseñanza es el

proceso mediante el cual se instruye a los estudiantes. El currículo en sí no es un

proceso, pero el desarrollo del currículo sí lo es. Este proceso comprende la selección y


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estructuración de los “resultados de aprendizaje esperados” y de la cultura disponible y

enseñable con el fin de producir gente con ciertas características esperadas. El currículo,

a su vez, guía el sistema de enseñanza, el cual consta de contenido y de estrategias. En

este sistema hay dos clases de contenido: el instrumental y el curricular. El primero es el

contenido utilizado sólo como vehículo para la enseñanza, mientras que el segundo es el

contenido que debe aprenderse. Los conceptos y las habilidades son dos clases de

contenido curricular. En este modelo se hace una distinción entre proceso y producto.

Para Johnson (1967), la educación consta de varios procesos, y estos procesos incluyen

la fijación de metas, el diseño curricular, la planificación de la enseñanza, la enseñanza

y el desarrollo. Cada proceso genera los productos correspondientes, es decir, metas,

currículo, planes de enseñanza, resultados de aprendizaje y resultados educativos,

respectivamente. Esta distinción entre proceso y producto es lo que lo designa como

modelo de producción. Este modelo tiene cuatro elementos principales: la fijación de

metas, la selección y estructuración del currículo, la planificación de la enseñanza y la

evaluación técnica.

2.1.3.2. Características del propósito y el contenido

Según Posner (1998), en la definición del propósito y el contenido se analizan los

contextos para el currículo en términos de “entrenamiento” o “educación”, las metas, los

fines y los objetivos. Entrenamiento se refiere a contextos en los cuales se puede

predecir con alguna confianza las situaciones específicas en las que la gente utilizará lo

que aprende y educación se refiere a contextos en los cuales no se puede predecir con

alguna especificidad o certeza las situaciones en las que la gente utilizará lo que

aprende. En este contexto, la elaboración de currículos se puede enfocar alrededor de

principios o conceptos fundamentales –enfoque de contenido- o sobre cómo formular y

resolver problemas –enfoque de proceso-.

Con respecto a las metas, los fines y los objetivos, Posner (1998) sugiere que se

presentan en diferentes niveles:


33

Las metas de la sociedad son lo que los ciudadanos o diseñadores de política desean

que las instituciones políticas, económicas, sociales y educacionales de un país

alcancen.

Las metas administrativas son lo que los líderes de las organizaciones desean lograr

y que permiten el mantenimiento y mejoramiento de éstas.

Los fines educativos son lo que los ciudadanos o diseñadores de políticas desean

que las instituciones educativas de la sociedad logren; generalmente son de largo plazo

y resultado de muchas influencias, de las cuales la escuela es sólo una. Describen los

resultados de vida esperados con base en algún esquema de valores seleccionado

consciente o inconscientemente.

Las metas educacionales son lo que los ciudadanos o diseñadores de políticas

desean que las instituciones de educación formal logren, expresadas en términos de las

características de las personas que han sido bien educadas.

Los objetivos de aprendizaje son todo aquello que se espera que las personas

aprendan como consecuencia de ser estudiantes en instituciones educativas. Son reflejo

de los fines y metas educacionales. Los objetivos pueden variar en especificidad desde

objetivos de las simples lecciones, hasta objetivos de un curso o etapa completos. Una

afirmación acerca de la intención de que alguien aprenda algo puede llamarse un

“resultado de aprendizaje esperado” o un “objetivo de aprendizaje”. Siempre que se

exprese lo que se desea que los estudiantes aprendan, se está tratando con objetivos de

aprendizaje.

A partir de la contextualización del currículo, se establecen las metas educativas, los

objetivos de enseñanza y los enfoques del contenido. Así, en el propósito y contenido

del currículo Posner (1998) analiza: las metas educacionales, los objetivos de

aprendizaje y los enfoques del contenido.


34

� Los objetivos de aprendizaje

Respecto a los objetivos de aprendizaje, Posner (1998) propone la siguiente

clasificación:

a) La taxonomía de Bloom (1979), que establece tres dominios de objetivos: el

cognitivo, el afectivo y el psicomotor. El cognitivo es el objetivo central de esta

categoría e incluye los que tratan con la evocación o el reconocimiento del

conocimiento y el desarrollo de las destrezas intelectuales. Las clases principales

de objetivos cognitivos en supuesto orden de creciente complejidad son:

conocimiento, que se refiere a la evocación o reconocimiento de ideas, material

o fenómenos; comprensión, que se refiere al entendimiento del mensaje literal

contenido en una comunicación; aplicación, que se refiere a saber cómo y

cuándo utilizar una abstracción en una nueva situación o problema; análisis, que

se refiere a la descomposición del material en sus partes constituyentes y

detección de las relaciones de las partes y de la forma en que ellas se organizan;

síntesis, que se refiere a reunir elementos y partes con el fin de formar un todo; y

evaluación, que se refiere a hacer juicios valorativos, para algún fin, de ideas,

trabajos, soluciones, métodos, etc. Esta taxonomía se criticado en base a que no

es jerárquica y que el concepto de conocimiento se trivializa en una simple

evocación y reconocimientos mecánicos (Posner, 1998).

b) Las categorías de Gagné (1977) incluyen cinco categorías principales de

objetivos: habilidades intelectuales, que contemplan la realización de

discriminaciones, la clasificación de objetos e ideas y el uso de reglas; las

estrategias cognitivas, que comprenden la regulación del proceso interno propio

de atender, aprender, recordar y pensar particularmente en lo referente a la

solución de problemas; la información verbal, que se refiere al almacenamiento

en la memoria de nombres, hechos o ideas; las habilidades motoras que

consisten en la coordinación de movimientos musculares; y las actitudes, que se

refieren a estados internos que ejercen influencia en la selección de la acción

individual. En esta categorización no hay un orden supuesto de las categorías

relevantes, aunque dentro de las categorías particulares Gagné (1995 en Posner,


35

1998) sostiene que hay jerarquías de aprendizaje: es importante adquirir las

capacidades que son prerrequisitos o subordinadas antes de proceder a las

habilidades objetivo. Su fortaleza es su naturaleza ecléctica ya que trata de

integrar los análisis cognitivos y conductistas del aprendizaje en un marco que

incluya todo. Según Posner (1998), los currículos orientados hacia los hechos se

centran en la información verbal y los currículos conceptuales amplían este foco

para incluir las habilidades intelectuales. Por otra parte, los currículos

conductistas rechazan el énfasis en la información verbal y el conductista

estricto prefiere las habilidades motoras, mientras que el menos estricto incluye

estrategias intelectuales y cognitivas.

c) Los dos tipos de conocimiento de Ryle (en Posner, 1998), que se refieren a los

tipos principales de conocimiento que pueden ser adquiridos: “saber qué” y

“saber cómo”. “Saber qué” se refiere al “conocimiento proposicional”, lo que

comúnmente se llama “tema de estudio”. “Saber cómo” se refiere a capacidades

de acción, lo que podría llamarse “destrezas”. Los “saber qué” no sólo son

característicos de currículos orientados hacia los hechos, sino que también lo son

de los currículos conceptuales. Los “saber cómo” son claramente más

característicos de los currículos orientados hacia las destrezas y de los currículos

experienciales. Broudy (1977) añade otro tipo de conocimiento, el “saber en”,

que cubre un contexto dentro del cual se percibe, interpreta y juzga una situación

particular.

� Los enfoques del contenido

Con respecto al contenido, para Posner (1998), éste es, en cierto sentido, una

dimensión del objetivo de aprendizaje. Cualquier objetivo de aprendizaje posee un

aspecto de contenido: el verbo del objetivo expresa el comportamiento y el objeto del

verbo expresa el contenido. Posner (1998) propone dos categorías para el enfoque del

contenido:

a) El enfoque psicológico conductista considera el contenido simplemente una

dimensión de los objetivos de aprendizaje.


36

b) El enfoque pedagógico considera que el currículo se concibe como materiales para

guiar la enseñanza. El currículo es un cuerpo organizado de conocimiento sobre qué

enseñar y cómo enseñarlo de la mejor forma. Las preocupaciones sobre el contenido

se centran en dos aspectos: la concepción del tema de estudio y las formas de

representarlo.

2.1.3.3. Perspectivas teóricas en el propósito y el contenido

Cada currículo representa una opción sobre la forma de abordar la educación de

los estudiantes y las perspectivas teóricas representan muchos de los enfoques que

toman los currículos. Posner (1998) propone las siguientes perspectivas teóricas:

a) La perspectiva tradicional se basa en los aspectos más importantes de la herencia

cultural de una sociedad que deben preservarse. En esta perspectiva el propósito de

la educación es transmitir la herencia cultural. El contenido del currículo se

selecciona de esa herencia cultural y representa aquello que los educadores

consideran que serán los hechos que trasciendan en el tiempo, los más establecidos

y aceptados, los conceptos, principios, leyes, valores y habilidades que la

humanidad conoce.

b) La perspectiva experiencial se enfoca en las experiencias que conducirán a un

crecimiento sano del individuo, y el desarrollo es el principal propósito de la

educación. Cualquier desarrollo específico debe realizarse en una dirección que

conduzca al desarrollo general continuo del individuo. La educación experiencial

busca aumentar la competencia en áreas tales como la planificación, el hallazgo y

uso de recursos apropiados; la persistencia en una labor; la utilización de nuevas

ideas; y responsabilizarse por el bien de otros y realizar compromisos hacia otros.

Por otra parte, la materia de estudio se deriva de las experiencias de la vida

ordinaria.

c) La perspectiva de la estructura de las disciplinas se basa en la estructura de las

disciplinas del conocimiento. El propósito principal de la educación desde esta


37

perspectiva es el desarrollo del intelecto y las disciplinas del conocimiento

constituyen el contenido más apropiado para este propósito.

d) La perspectiva conductista se orienta sobre lo que deben ser capaces de hacer los

estudiantes al finalizar el currículo. Esta perspectiva se mantiene neutra respecto al

propósito de la educación y deja libertad al educador de determinar los propósitos a

los cuales se aplicarán los principios conductistas. El contenido comprende un

conjunto de destrezas descritas por enunciados que especifican comportamientos

observables y medibles denominados objetivos de actuación.

e) La perspectiva cognitiva se orienta hacia el aprendizaje de los individuos para dar

sentido al mundo y para pensar en forma más productiva y creativa. El propósito

central de la educación en esta perspectiva es el desarrollo de la mente. Se centra en

el desarrollo del pensamiento para lograr este propósito. Aunque el conocimiento

exige tanto contenido como destreza, los diferentes enfoques cognitivos hacen

énfasis, en general, en uno u otro de estos dos aspectos del pensamiento. La materia

de estudio es un cuerpo de conocimiento sobre el cual pensar y es, en sí, una forma

de pensar, de razonar o de resolver problemas.

2.1.3.4. Enfoques del propósito y el contenido

Posner (1998) propone dos enfoques del propósito y el contenido:

a) El enfoque conductista considera el aprendizaje como un cambio en el

comportamiento. El enfoque de objetivos, que se desprende de este concepto de

aprendizaje, es la descripción de un patrón de comportamiento (actuación) que

se desea que el aprendiz sea capaz de exhibir. Los objetivos deben establecerse

en forma apropiada para su función principal de guiar la evaluación. Esto

conduce a elaborar objetivos que deben expresarse en términos de “saber cómo”,

presentados en listas de enunciados concisos, y con el empleo de verbos que

expresan solamente comportamientos observables y medibles. Como

consecuencia de estos requisitos, los objetivos conductistas expresan los “saber


38

qué” o “saber en” solamente al transformarlos en “saber cómo”. El enfoque

conductista sitúa la responsabilidad del aprendizaje en los profesores, puesto que

se supone que ellos controlan al ambiente de enseñanza. La visión curricular que

obedece a este enfoque descansa en los siguientes principios (Sockett, 1976 en

Posner, 1998): a) un currículo consta de un conjunto de “objetivos terminales”

expresados en forma observable y medible, es decir, en forma operacional; b) el

propósito de la enseñanza es cambiar el comportamiento, partiendo de una

“conducta de entrada” para llegar a un “comportamiento terminal” especificado

en el objetivo conductista; y c) el contenido enseñado y el método mediante el

cual éste se enseña son los medios para los objetivos terminales.

b) El enfoque cognitivo-constructivista considera el aprendizaje como la

adquisición de estructuras y procesos mentales internos, algunas veces llamados

“esquemas” y “operaciones cognitivas”, respectivamente, los cuales son

necesarios para una actuación exitosa. Sus principios son: los estudiantes

construyen la comprensión; entender algo es conocer las relaciones; y todo

aprendizaje depende del conocimiento anterior. El enfoque cognitivo de los

objetivos se centra más en los procesos internos de pensamiento y en las

estructuras cognitivas que en la actuación. Los objetivos deben referirse a

cambios en los estudiantes no directamente observables. Estos cambios internos

se describen usando mecanismos tales como diagramas conceptuales y listas de

operaciones o de conceptos cognitivos. Las “conductas” que el aprendizaje

desea que el profesor modele son procesos mentales por lo general tácitos y que

el docente debe hacer explícitos. Estas conductas son modeladas en el contexto

en el cual son realmente utilizadas. La función del profesor es ayudar a los

estudiantes a pensar en forma más efectiva y a construir su sentido del mundo.

Los enfoques curriculares cognitivos se diferencian básicamente en términos de

su eje curricular o de los argumentos centrales sobre el aprendizaje. Estos son: el

conceptual, el desarrollista piagetiano, y el de proceso de pensamiento. El

conceptual consta de un conjunto de conceptos interrelacionados o de temas

conceptuales necesarios para resolver problemas, tomar decisiones, o, más

generalmente, razonar en algún dominio del conocimiento. Este enfoque es

consistente con el modelo de cambio conceptual de enseñanza. El desarrollista

piagetiano establece que, a medida que maduran, los niños progresan a través de


39

una serie de etapas, de las cuales cada una representa un conjunto

cualitativamente diferente de estructuras cognitivas, hasta que llegan a la etapa

final, en la cual son capaces de pensar en forma abstracta. Los currículos se

diseñan de manera apropiada para la etapa de desarrollo del niño, bien sea

esperando a que él esté cognitivamente listo para la siguiente etapa o

proporcionando situaciones que facilitan su movimiento hacia ella. En general,

los currículos de orientación cognitiva enfatizan las habilidades de pensamiento

en términos de una clase particular de pensamiento. Así, si se enfatiza el

pensamiento inductivo, los currículos deben enseñar a los alumnos a pensar,

partiendo de observaciones y llegando a generalizaciones y predicciones. Otros

tipos de pensamiento que se enfatizan son el pensamiento lateral y la

creatividad, y el pensamiento crítico.

2.1.3.5. Organización del currículum

En la organización del currículum, Posner (1998) considera los siguientes

aspectos: las estructuras básicas del contenido, los principios organizacionales, las

perspectivas teóricas sobre los principios de organización, y los enfoques de la

organización.

� Estructuras básicas del contenido y de los medios

Dependiendo del grado de organización vertical y horizontal, el contenido puede

asumir configuraciones diferentes. En un extremo se encuentra el currículo en el cual

cada contenido es diferente, no está relacionado con el contenido restante o, por lo

menos, es independiente de éste. En tal caso, el orden no tiene importancia. Este tipo de

configuración se denomina discreta. En el otro extremo se encuentra el currículo en el

cual cada concepto o habilidad requiere el dominio del concepto o habilidad

inmediatamente anterior. Esta configuración se llama lineal. Entre estos dos extremos se

encuentra una configuración en la cual, para aprender conceptos o habilidades

posteriores, son necesarios múltiples conceptos o habilidades anteriores, en lugar de los

conceptos o destrezas únicos como en la configuración lineal. A esta configuración se

denomina jerárquica. Otra configuración importante que se encuentra entre los dos

extremos es el currículo de espiral. En esta configuración se sostiene que los conceptos


40

son asimilados o “representados” de diferentes modos por niños de diferentes edades y,

por consiguiente deben enseñarse en formas diferentes a niveles educativos diferentes.

Los conceptos importantes se empiezan a enseñar en una forma para la cual el niño esté

preparado y se retorna a los conceptos repetidamente en niveles cada vez mayores de

sofisticación y abstracción.

La estructura básica de los medios se refiere a las formas en las cuales las

actividades, métodos y materiales didácticos se relacionan con los objetivos

particulares. Una estructura paralela está basada en el supuesto de que cada método de

enseñanza es apropiado para enseñar ciertos objetivos a cualquier estudiante. Por tanto,

cada método enseña un conjunto de objetivos sin relacionarlos de modo explícito con

los objetivos enseñados por otros métodos. Una estructura convergente se basa en el

supuesto de que no hay una forma única de alcanzar un objetivo y que los estudiantes

difieren en su capacidad de aprender con cada método. Todo aprendizaje significativo

ocurre como consecuencia de muchas experiencias educativas que contribuyen a él. Por

consiguiente, la superposición de actividades y métodos de enseñanza es necesaria para

alcanzar objetivos significativos con un grupo de diversos estudiantes. Una estructura

divergente se basa en el supuesto de que cualquier actividad conduce a un conjunto

diverso de resultados de aprendizaje. Las experiencias educativas son ricas en la medida

en que tengan el potencial para conducir por diversas direcciones. La estructura mixta

capitaliza las fortalezas de cada actividad y de cada método para enseñar un contenido

determinado, pero que regularmente centra todas las actividades en un objetivo común.

� Principios de organización

Los principios organizacionales pueden estar basados en el tema de estudio, en

los aprendices y el aprendizaje o en los profesores y la enseñanza.

Los principios organizacionales basados en el tema de estudio son variados, pero

todos ellos basan su organización curricular en la forma como el tema de estudio mismo

parece estar organizado. Una distinción epistemológica fundamental entre el mundo, tal

como éste existe, y el lenguaje y los conceptos que se utilizan para pensar o para hablar


41

sobre el mundo, es decir, entre lo empírico y lo conceptual, permite clasificar estos

principios entre aquellos “relacionados con el mundo” y aquellos “relacionados con

conceptos”. Los principios relacionados con el mundo se derivan de las relaciones

observables entre acontecimiento, sujetos y objetos tal como ellos existen u ocurren en

el mundo. Los principios relacionados con conceptos reflejan la organización del mundo

conceptual; y, en este caso, la organización del currículo debe ser consistente con la

forma en que las ideas mismas se relacionan entre sí. Los principios relacionados con la

investigación son similares a los principios relacionados con los conceptos, aunque

reflejan los procesos mediante los cuales se deriva el conocimiento más que la forma en

que éste, como producto, se organiza. Los diferentes enfoques de la lógica de la

investigación producen principios organizacionales diferentes. Un enfoque que

considera que el descubrimiento es un asunto de generalización a partir de la inducción,

podría proporcionar experiencias con una guía mínima, con objetos o ideas, antes de

tratar que el estudiante generalice una regla. Por otra parte, un enfoque que considera

que el descubrimiento es asunto de ensayar conjeturas, buscará suscitar hipótesis y

después proceder a un proceso de recolección de evidencias. Los currículos organizados

con base a alguna noción del método científico o en algún método de solución de

problemas son también de este tipo.

En el enfoque basado en los aprendices y el aprendizaje se consideran las

características de los aprendices y los procesos de aprendizaje. Entre las características

de los alumnos se encuentran sus intereses, sus problemas, sus necesidades, sus

experiencias previas, sus preconceptos, y sus niveles de desarrollo. Estas características

pueden utilizarse para dar al currículo un punto de partida, un eje o una base para

ordenar el contenido. Entre los hallazgos psicológicos significativos sobre el proceso de

aprendizaje, para la organización del currículo, se hallan la importancia de las

habilidades prerrequisito de Gagné; los factores que afectan la dificultad de la tarea; los

requisitos de procesamiento de información de las actividades; la necesidad de

proporcionar la oportunidad para la práctica de procedimientos y habilidades; y los

procesos mediante los cuales la gente asimila las creencias.


42

En el enfoque basado en los profesores y la enseñanza, los intereses y fortalezas

de los profesores pueden determinar un enfoque, énfasis o punto de partida curricular.

Las condiciones en las que se da la enseñanza también determinan este enfoque.

� Perspectivas teóricas sobre los principios de organización

Posner (1998) propone cinco perspectivas teóricas que caracterizan los

principios de organización del currículo:

a) La perspectiva tradicional en la que el enfoque del currículo se centra en el

contenido, particularmente en aquellos hechos que cada persona instruida debe

conocer, en las habilidades básicas y en los valores tradicionales. Los hechos se

agrupan en temas que forman los elementos organizadores del currículo. En general,

la secuencia del contenido se basa en la organización del tema de estudio mismo, en

el cual predominan los principios de secuencia relacionados con el mundo.

b) La perspectiva de estructura de las disciplinas en la que los currículos derivan su

organización de esta misma estructura. Los conceptos más centrales en las

disciplinas sirven como elementos organizadores de currículo, siendo las secuencias

más comunes aquellas relacionadas con conceptos e investigación. Los currículos

basados en las disciplinas toman como punto de partida para el desarrollo curricular

las ideas fundamentales de éstas, derivando y organizando ese contenido más

específico alrededor de esas ideas básicas. Debido a esta característica, estos

currículos se denominan “de arriba hacia abajo”.

c) La perspectiva experiencial en la que las experiencias que tienen los estudiantes a

medida que se comprometen en actividades con un propósito, en general en forma

de proyectos, sirven como elementos organizacionales del currículo. En su forma

más característica el contenido se organiza de forma secuencial de acuerdo con la

forma como se utilizará al tratar con problemas, necesidades y asuntos de la vida

diaria.


43

d) La perspectiva conductista en la que los currículos están organizados alrededor de

comportamientos, descritos por objetivos también conductistas. Se toma como punto

de partida para el desarrollo del currículo lo general, y después se deriva hacia lo

particular. Lo general comprende, más que ideas generales, los comportamientos

generales hacia los cuales, según lo diseñado, deberá conducir el currículo. La

enseñanza de un currículo conductista comprende la construcción de habilidades en

el estudiante desde las más elementales, que son prerrequisito, hasta las terminales,

en lugar de tratar de enseñar las ideas fundamentales al aumentar los grados de

sofisticación, como en el enfoque de estructura de las disciplinas. Por esta razón al

enfoque conductista de la organización del currículo se le denomina “de abajo hacia

arriba”.

e) La perspectiva cognitiva el currículo está organizado alrededor de cualquiera de los

elementos cognitivos. Los que se refieren a la asimilación cognitiva organizan el

contenido alrededor de conceptos superiores que contienen otro contenido, más

específico. Si se hace referencia al hecho que los individuos utilizan diferentes

modalidades para representar estos conceptos, activo, gráfico, simbólico, entonces el

currículo puede estar organizado alrededor de estas modalidades. Si se está a favor

de una perspectiva relacionada con la acomodación, el currículo se organiza

alrededor de errores generalizados y de acontecimientos discrepantes diseñados para

facilitar el cambio conceptual. La secuencia de contenidos con este principio de

organización emplearía los principios relacionados con el aprendizaje.

� Enfoques de la organización

Posner (1998) propone tres enfoques en la organización del currículo cada uno

de ellos fundamentado en postulados epistemológicos y psicológicos:

a) El enfoque de estructura de las disciplinas, también denominado “de arriba hacia

abajo” o “hipotético-deductivo”, se basa en el supuesto que el currículo debe estar

organizado alrededor de conceptos, temas o principios fundamentales y que, a partir de

la comprensión de estos conceptos fundamentales, el estudiante desarrolla la capacidad


44

de deducir hechos y aplicaciones particulares. Estos conceptos se pueden derivar de

disciplinas particulares del conocimiento. La expresión más significativa de este

enfoque se articula en la perspectiva de la estructura de las disciplinas. Las bases

epistemológicas de este enfoque hacen referencia a que todo el conocimiento se puede

obtener de forma deductiva a partir de un conjunto pequeño de ideas generales

abstractas. Estas ideas son verdades básicas, de las cuales es posible deducir atributos

teóricos de menor alcance y, en lo fundamental, atributos empíricos sobre el mundo y

sobre la forma como éste realmente funciona (Kuhn, 1972; Popper, 1976). Este tipo de

currículos parecen apoyarse, sobre todo, en los conceptos y teorías fundamentales de

una disciplina; en la importancia de la predicción, es decir, la deducción de los

resultados de los experimentos basados en estas ideas; en la importancia de falsear más

que verificar la teoría científica; y en la responsabilidad de cuestionar las ideas

fundamentales cuando la información es inconsistente con la teoría que se tiene. Al

mismo tiempo, tales currículos parecen también tratar con los problemas de cambio

conceptual planteados por Kuhn (1972), en particular la forma en que los científicos

perseveran en una teoría frente a las evidencias de falseamiento. Con base en un

enfoque hipotético deductivo, este tipo de currículos buscan identificar las ideas

fundamentales que forman la estructura sustantiva de las disciplinas (ideas

fundamentales), llamadas comúnmente “temas globalizadores”, para organizar el

currículo. Al suponer congruencia entre las disciplinas y los currículos, el contenido

podría organizarse dentro del currículo de manera que reflejara la forma en que Popper

(1996) describió cómo el conocimiento debía organizarse en las disciplinas científicas.

Esta organización, según el enfoque de Popper (1996) y de los diseñadores de

currículos, se basó en la organización lógica de conceptos, donde los más generales y

básicos sirven como fundamento para entender los conceptos y hechos más específicos.

Los principales postulados de este enfoque son los siguientes:

1.- Epistemológico. Cada disciplina es diferente y tiene su propia estructura; la

estructura incluye un conjunto de temas fundamentales, conceptos o principios

interrelacionados y un modo de investigación.

2.- Psicológico. El proceso de aprendizaje de los niños es semejante al proceso de

investigación de los expertos que trabajan en las fronteras del conocimiento.


45

3.- Propósito educativo. La educación debe abarcar la comprensión de la estructura de

cada una de las principales disciplinas del conocimiento.

4.- Currículo. Debe haber congruencia entre las disciplinas y el currículo escolar. El

énfasis en los currículos debe estar en el estudio de cada disciplina y en la forma en que

los expertos realizan investigación en ella.

5. Desarrollo curricular. Los expertos de las disciplinas deben ser los principales

actores en el proceso del desarrollo curricular, ya que ellos poseen el conocimiento

pertinente.

b) El enfoque inductivo, también denominado de “abajo hacia arriba”. Los psicólogos

sugieren que los currículos debían respetar más la estructura “psicológica” del

conocimiento que la “lógica”. La organización del currículo debería reflejar más la

forma como la gente aprende, que la forma como el conocimiento se organiza en

disciplinas. Este enfoque lo sustentaron los psicólogos cognitivos y conductistas

(Ausubel, 1964; Gagné, 1970). La versión conductista de este enfoque supone que el

determinante más importante del aprendizaje es la posesión de las habilidades

prerrequisito. El desarrollo curricular consiste en trabajar retrospectivamente partiendo

de las habilidades intelectuales deseadas al terminar el currículo haciendo la pregunta:

“¿qué debe ser capaz de hacer el aprendiz para lograr esto?”. Respuestas sucesivas a

esta pregunta producen una “jerarquía de aprendizaje”, que incluye todos los objetivos

que todos los aprendices deben dominar en su camino para alcanzar los objetivos finales

o terminales. La enseñanza sigue a lo largo de su jerarquía de aprendizaje, desde los

objetivos más simples hasta los más complejos. La “ruta de aprendizaje” descrita por la

jerarquía asegura que “las habilidades relevantes de orden más bajo son dominadas

antes de iniciar el aprendizaje de las habilidades relacionadas de orden más alto”

(Gagné, 1977). La base epistemológica de este enfoque puede encontrarse en Hume

(1957, 1967 en Posner, 1998), quien concibe que el conocimiento se origina de la

experiencia, y, en particular, de las impresiones de los sentidos. Estas impresiones

sensoriales producen ideas, que simplemente son copias mentales de las impresiones de

los sentidos. El conocimiento, a su vez, comprende la asociación o unión de estas ideas.

Según Hume (1957, 1967 en Posner, 1998), la gente desarrolla el conocimiento

mediante la generalización de estas relaciones que observa entre las impresiones de los


46

sentidos. Las generalizaciones a más alto nivel se construyen, a su vez, a partir de las de

más bajo nivel. De acuerdo con Hume, lo general se construye siempre de lo particular

y, en lo fundamental, de las experiencias sensoriales particulares. Al igual que Hume

(1957, 1967 en Posner, 1998), Gagné (1977) enfocó el aprendizaje de forma atomista y

trató de identificar los elementos más simples, los “átomos”, del aprendizaje. Para este

autor, el desarrollo de un currículo comprende el trabajo retrospectivo de habilidades

intelectuales complejas para descubrir unidades cada vez más básicas y sostiene

también que lo general se deriva de lo particular. El enfoque de Gagné (1977), según

Posner (1998), reduce la noción de las relaciones lógicas entre conceptos, consideración

epistemológica, a un análisis de la ruta más efectiva a través de la cual alguien aprende

esos conceptos, consideración psicológica. Los principios organizacionales consideran

que el aprendizaje de una nueva habilidad, concepto o principio se facilita bastante

cuando el aprendizaje tiene los prerrequisitos de esa habilidad, concepto o principio.

Los objetivos de aprendizaje se organizan en una serie de pasos lo suficientemente

pequeños que los aprendices nunca pierden. A este respecto, Bloom (1979) utiliza el

término “dominio del aprendizaje” y su enfoque no se basa necesariamente en una

perspectiva conductista. Los principales postulados de este enfoque son los siguientes:

1.- Epistemológico. Todo el conocimiento complejo o general y las habilidades pueden

analizarse en elementos más simples y específicos. Este proceso puede repetirse hasta

que el analista haya identificado todos los elementos básicos del conocimiento y de las

habilidades humanas.

2.- Psicológico. Las personas adquieren conocimientos y habilidades generales o

complejas a partir de los elementos más simples y específicos. Una secuenciación

apropiada de objetivos, una enseñanza de alta calidad, y un tiempo suficiente,

garantizan que casi todas las personas puedan aprender lo que se enseña en los colegios.

3.- Propósito educativo. La educación debe centrarse en la enseñanza de las habilidades

intelectuales, más que en hechos, y en el uso de técnicas que permitan a todos los

estudiantes aprender.

4.- Currículo. Debe haber congruencia entre el currículo y las secuencias y condiciones

de aprendizaje más efectivas.


47

5.- Desarrollo curricular. Los psicólogos conductistas deben ser los actores principales

en el proceso de desarrollo del currículo, ya que ellos poseen el conocimiento

pertinente.

En el enfoque por proyectos el currículo no se organiza alrededor de los

conceptos disciplinares como en el enfoque de “arriba hacia abajo”, ni alrededor de

habilidades de prerrequisito como en el enfoque “abajo hacia arriba”. En este caso el

currículo está organizado alrededor de actividades de los estudiantes, las cuales

planifican conjuntamente con el profesor. En resumen, el enfoque por proyectos

contiene una perspectiva experiencial, y supone que los estudiantes aprenden mediante

actividades que permiten que las habilidades recientemente adquiridas se apliquen a

través de la experiencia personal activa y directa con el fin de iluminar, reforzar y

asimilar el aprendizaje cognitivo. Este enfoque tiene su génesis en el movimiento

educativo progresista, y a John Dewey (1938 en Posner, 1998) como su principal

defensor. Dewey (1938 en Posner, 1998) articuló dos corrientes dentro del movimiento

progresista: una nueva preocupación por los intereses y el desarrollo de los niños y una

convicción en el poder de la educación para mejorar la sociedad. Estas dos corrientes se

unieron en la teoría progresista de la educación experiencial y ejemplificadas con el

enfoque de proyectos de la organización curricular. Los currículos centrados en

proyectos resaltan las experiencias vividas por los estudiantes relacionándolas con el

“mundo real”, en particular con la vida social de la comunidad, y no con el contenido

del tema de estudio tradicional. A través de estas experiencias, los estudiantes

desarrollan su intelecto y las actitudes y habilidades necesarias para participar en una

sociedad democrática y mejorarla. Las bases epistemológicas de este enfoque se

sustentan en la ideas de Dewey (1938 en Posner, 1998), las cuales planteó en dos

formas: (1) en su elaboración del método científico dentro del contexto de la filosofía

pragmática y, (2) con su elevación del conocimiento social, experiencia que comparten

los grupos más amplios, hacia una posición dominante. El método científico o de

“solución de problema” empieza con un problema. Una persona desarrolla una idea en

un intento de resolver algún problema, prueba la idea a través de alguna acción o

experiencia en el mundo y después reflexiona sobre los efectos de esa acción. Esa

reflexión genera una idea nueva o revisada y el proceso continúa en ciclos sucesivos de

pensamiento-acción-reflexión. Para Dewey (1938 en Posner, 1998), los conceptos en la


48

mente y las experiencias en el mundo tienen una relación interactiva, uno modifica

constantemente al otro. En los principios organizacionales estos currículos no siguen un

principio específico de secuenciación, ya que los estudiantes y el profesor deben decidir

conjuntamente, a medida que avanzan, qué proyectos y actividades realizar. No

obstante, el enfoque de proyectos sí ofrece alguna guía general en la organización: la

secuencia de currículo debe permitir a los estudiantes progresar a través de tipos de

conocimiento, habilidades y actitudes cada vez más complejos a medida que trabajan en

sus proyectos. Este enfoque ofrece un principio organizacional de desarrollo, en el cual

se da a los estudiantes una responsabilidad creciente a medida que progresan a través de

las actividades del currículo. El desarrollo de la estructuración curricular de este

enfoque contrasta con el énfasis más tradicional en organización lógica o disciplinaria.

Respecto a la estructura del contenido, en general, la configuración del currículo tiende

a ser más bien plana y cíclica, pero busca el crecimiento del estudiante a través de

actividades experienciales, que remiten a fuentes de contenido similar en forma

repetida, en proyectos cada vez más sofisticados y avanzados en su desarrollo. En este

sentido, puede decirse que el enfoque de proyectos tiene una configuración de contenido

en espiral a lo largo de líneas de desarrollo. Los principales postulados de este enfoque

son los siguientes:

1.- Epistemológico. El método científico ofrece un modelo de la forma en que pensamos

y, por consiguiente, debe utilizarse para estructurar experiencias educativas. Este

método consta de ciclos recurrentes de pensamiento-acción-reflexión. El conocimiento

de mayor valor es el conocimiento social. Un enfoque del aprendizaje centrado en

proyectos, interdisciplinario y experiencial permite a los estudiantes obtener de la mejor

forma habilidades, actitudes, y el conocimiento necesario para participar en una

sociedad democrática.

2.- Psicológico. La enseñanza escolar debe tratar de educar integralmente a la persona.

La gente aprende haciendo; los estudiantes adquieren nuevas habilidades y actitudes a

través del ensayo de éstas en actividades que ellos dirigen y que encuentran relevantes y

significativas.

3.- Propósito educativo. La educación debe ayudar a los estudiantes a reconstruir o a

reorganizar su experiencia, de tal manera que puedan contribuir a la mayor experiencia

social. El crecimiento y desarrollo del estudiante son fines centrales, más que hechos de


49

enseñanza, estructura disciplinaria, o habilidades intelectuales, excepto en la medida en

que sean necesarios para los proyectos de estudiantes.

4.- Currículo. Debe haber congruencia entre el currículo y los intereses y necesidades

de desarrollo de los estudiantes. El contenido debe ser interdisciplinario y basarse en

material pertinente, así como proporcionar oportunidades para que los estudiantes

apliquen los nuevos aprendizajes a las actividades del “mundo real”.

5.- Desarrollo curricular. Los estudiantes y los profesores deben desarrollar

conjuntamente currículos que sean pertinentes a los intereses y necesidades de los

estudiantes. No es preciso que participen “expertos”.

2.2. La enseñanza y el aprendizaje de las ciencias

En los siguientes apartados se exponen aspectos relacionados a la enseñanza y el

aprendizaje de las ciencias en general y de la enseñanza y el aprendizaje de las ciencias

en la educación infantil en particular. De manera general, se discuten la perspectiva

constructivista acerca de la construcción del conocimiento en la educación científica,

específicamente la perspectiva socioconstructivista que considera los aspectos sociales y

la importancia de los conocimientos previos en la construcción del conocimiento

científico. De la misma forma se analiza el papel que desempeña el contexto de

aprendizaje desde esta perspectiva, resaltando la importancia del ambiente de

aprendizaje, el papel de la interacción y el trabajo colaborativo, así como el papel que

desempeñan las herramientas psicológicas y tecnológicas en la construcción del

conocimiento. Asimismo se analizan las diferentes teorías que consideran el aprendizaje

como un proceso de cambio conceptual. Y, de forma particular, se discuten los aspectos

más relevantes que ha proporcionado la investigación con respecto a la enseñanza y el

aprendizaje de las ciencias y su incidencia en la educación infantil.

2.2.1. La construcción del conocimiento en la educación científica. Perspectivas

constructivistas

El constructivismo es una teoría que ha tenido mucha influencia en la educación

científica y en la época de los años 90 fue reconocida como el “paradigma del cambio”


50

(Matthews, 1998; 2002). Esto ha dado lugar a la propuesta de muchas formas de

constructivismo de acuerdo a diferentes ramas como la educativa, la filosófica y la

social (Phillips, 1995; Matthews, 1998). En este estudio se discute el constructivismo

educativo, 1 que considera las teorías pedagógicas y del aprendizaje, y se hace una breve

reseña de sus diferentes perspectivas, resaltando los aspectos sociales y personales. De

la misma manera se discute la perspectiva social del constructivismo en la enseñanza y

el aprendizaje de la ciencia.

2.2.1.1. Los diferentes constructivismos

El constructivismo educativo ha tenido sus raíces en tradiciones filosóficas y

psicológicas, lo que ha dado lugar a diversos enfoques. Por una parte, el

constructivismo se considera como una perspectiva epistemológica que trata de

comprender y explicar la naturaleza del conocimiento, cómo nace y cómo se desarrolla,

y una de las principales diferencias en los diferentes enfoques tiene que ver con la

cuestión ontológica acerca de la realidad. La perspectiva epistemológica del

constructivismo emerge contra las posiciones empíricas y racionalistas, que consideran

que el conocimiento verdadero debe ser una representación ajustada de un mundo real

que se concibe como una entidad con existencia separada e independiente de quien

conoce (von Glasersfeld, 1993, 1995). En el constructivismo, por el contrario, el

conocimiento se considera como una construcción subjetiva, en la que la realidad no es

una entidad absoluta e independiente de quien conoce. En este sentido, Tobin y Tippins

(1993) consideran al constructivismo como una forma de realismo al considerar que la

existencia de la realidad se reconoce desde fuera. Otra posición es la que enfatiza que el

conocimiento no puede estar separado del que conoce y, por lo tanto, no representa al

mundo (von Glasersfeld, 1993, 1995). Por su parte, Driver y Bell (1986) aceptan que el

conocimiento científico es, en cierto sentido, acerca del mundo, pero, además, sostienen

es acerca de las ideas, conceptos y teorías utilizados para interpretar el mundo, por lo

que se debe distinguir entre un mundo de ‘impresiones sensoriales’ y un mundo de

‘ideas y conceptos’.

1 Matthews (2000), hace referencia a tres tradiciones constructivistas: constructivismo educativo, constructivismo filosófico y constructivismo social.


51

Estas diferentes perspectivas epistemológicas han dado lugar a distintas

interpretaciones y versiones del constructivismo (Marín et al., 1999; Matthews, 2000,

2002), que, según Matthews (1998, 2000), Osborne (1996) y Solomon (1994), no

siempre han estado fundamentadas sólidamente y han significado diferentes cosas para

diferentes investigadores2 (Matthews, 2000). A este respecto, Gil-Pérez (2003) hace un

análisis de las posiciones constructivistas que han incidido en la educación científica en

particular, estableciendo que esta perspectiva ha proporcionado numerosas

contribuciones a la enseñanza de la ciencia en las últimas décadas. Brevemente,

podemos caracterizar las diferentes perspectivas constructivistas de la siguiente manera

(Marín et al., 1999):

Constructivismo piagetiano. Tiene como referente los postulados y teorías de la

epistemología genética de Piaget (1970).

Constructivismo social. Se configura principalmente a partir de los problemas

que tienen los niños para comprender ciencias. Se apoya en la epistemología científica

de Kuhn (1972), Lakatos (1978), Toulmin (1972), Laudan (1977), etc., y en teorías

sobre el conocimiento individual (Kelly y Keil, 1985) y procesamiento de la

información (Ausubel, 1964; Vygotsky, 1978; etc.).

Constructivismo humano. Se deriva de una visión particular de la psicología

cognitiva (Ausubel), matizada con concepciones epistemológicas (Toulmin, 1972 y

Kuhn, 1972) y algunas inclusiones en los estudios sobre neurobiología cerebral (Novak,

1988).

Constructivismo radical. Parte de un determinado posicionamiento ontológico y

epistemológico del conocimiento en el plano filosófico (von Glasersfeld, 1995).

2.2.1.2. Aspectos personales y sociales del constructivismo

En la educación científica la perspectiva del constructivismo social o

socioconstructivismo es la que ha tenido mayor influencia en la investigación y la

2 Marín-Martínez y otros (1999) discuten ampliamente las controversias entre las diferentes corrientes constructivistas en la didáctica de las ciencias.


52

comunidad escolar, influyendo asimismo en un gran número de documentos

curriculares y declaraciones educativas (Matthews, 2000, 2002). El punto central de esta

perspectiva es la idea que las concepciones que tiene cada individuo guían su

comprensión, por lo que el aprendizaje no se ve como una transferencia de

conocimiento. En esta perspectiva se considera que el que aprende construye activa o,

incluso, creativamente su conocimiento sobre la base del que previamente tiene. De la

misma forma, la construcción del conocimiento no es sólo vista como un proceso

individual o construido fuera de la experiencia del individuo.

La construcción del conocimiento se deriva también de intercambios

socialmente orientados. Las perspectivas socioconstructivistas reconocen el proceso

individual, pero sostienen que el conocimiento tiene aspectos sociales significativos, ya

que se distribuye y comparte por los miembros de una comunidad, de tal manera que es

un proceso que se encuentra entre lo individual y lo social (Duit y Treagust, 1998). Esta

idea sostiene que los niños construyen el conocimiento más que absorberlo pasivamente

y que este conocimiento se construye individualmente en un contexto sociocultural

(Lorsbach y Tobin, 1992).

En la perspectiva personal del constructivismo, el aprendizaje se considera como

un desarrollo conceptual descrito en los términos de la teoría de Piaget (1929) o como la

construcción de modelos mentales (Duit y Treagust, 1998). Por otra parte, el

constructivismo social sostiene que, aunque los individuos tienen que construir sus

propios significados acerca de una nueva idea, el proceso de construcción de estos

significados está siempre embebido en un contexto social particular del cual forman

parte (Tobin, 1993; Treagust et al., 1996).

La perspectiva social del constructivismo tiene sus orígenes en el trabajo de

Vygotsky (1986) sobre la adquisición del lenguaje. En esta perspectiva se resalta la

importancia del grupo, ya sea en un aula de clase o en la cultura en general, para la

validación de las ideas. El aprendizaje se da en un contexto social en el que los niños

comparten sus ideas con sus compañeros en un grupo. De esta forma, el conocimiento

se construye y modifica por los individuos en un contexto grupal, y el aprendizaje no es

simplemente el acto de un aprendizaje individual, sino el producto de las interacciones

sociales entre los individuos del grupo (Barba, 1995). En este sentido, el contexto social


53

es una parte integral de las actividades de aprendizaje, donde el conocimiento se

construye a través de las interacciones sociales (Tobin y Tippins, 1993) y los

significados de los conceptos aceptados científicamente se negocian (Hand et al., 1997).

En general, las teorías constructivistas sostienen que el aprendizaje es un

proceso continuo, donde los que aprenden toman la información del medio y construyen

sus interpretaciones y significados individuales basados en conocimientos y

experiencias anteriores (Driver y Bell, 1986; Roth 1995). Por otra parte, consideran que

los individuos construyen el conocimiento actuando física y mentalmente sobre los

objetos o fenómenos naturales (Piaget, 1970) y a través de interacciones sociales con los

miembros de la comunidad (Vygotsky, 1986). Aunque los niños construyen

conocimientos por sí mismos, el significado personal no se construye aisladamente de

los otros (Bishop, 1985; Rogoff, 1990). El aprendizaje implica una construcción

personal de significados, así como una significación negociada socialmente (Cobb,

1990), por lo tanto, el aprendizaje de la ciencia está en parte influido por las ideas y los

conocimientos personales que los niños construyen acerca del mundo.

Tanto la perspectiva personal como la social proporcionan ideas importantes

acerca del aprendizaje de los niños (Shepardson, 2002) sin limitarse a la actividad

grupal o a la actuación de los individuos en solitario (Anderson et al., 2000). Sin

embargo, en la educación científica ha habido una tendencia a no considerar los

aspectos sociales en el proceso de construcción del conocimiento, enfatizando la

construcción individual (Shepardson, 2002). Por su parte, Cobern (1993) sostiene que el

constructivismo es un modelo de aprendizaje epistemológico y que la enseñanza

constructivista es la mediación.

2.2.1.3. La enseñanza y el aprendizaje de la ciencia desde la perspectiva

socioconstructivista

La perspectiva constructivista personal ha tenido desde hace tiempo una

poderosa influencia en la educación científica y en la investigación educativa, y

continúa manteniendo una posición de cierta significancia tanto en la enseñanza como

en la investigación, aunque últimamente se ha incrementado el énfasis en la noción de la

construcción social del conocimiento (Robbins, 2005). La implementación de los


54

enfoques socioconstructivistas de la enseñanza en la educación científica (Posner et al.,

1982; Hewson y Hewson, 1984; Osborne y Freyberg, 1985; Driver y Oldhman, 1986)

ha proporcionado una guía conceptual inicial y direcciones para la implementación del

currículo centrado en una perspectiva que señala la importancia de las interacciones

entre los niños y los profesores en la construcción de conocimiento científico (Hand et

al., 1997), y resalta la significación de los aspectos sociales en la construcción del

conocimiento (Henessy, 1993; Metz, 1998). En las siguientes secciones se discuten los

aspectos más relevantes de la perspectiva socioconstructivista.

� Los aspectos sociales en la construción del conocimientos científico

Como se mencionó anteriormente, los aspectos sociales en la construcción del

conocimiento tienen su origen en el enfoque sociocultural sobre la enseñanza y el

aprendizaje de Vygotsky (1978, 1986). En sus trabajos, Vygotsky señalaba la necesidad

de desarrollar una pedagogía que mirara más allá del desarrollo del niño en lugar de

situarse en el pasado (Fleer, 2002). La perspectiva vygotskyana está centrada en una

relación entre las funciones mentales humanas y las situaciones culturales,

institucionales e históricas en las que se dan estas funciones mentales (Wertsch et al.,

1995). Esta perspectiva sostiene la idea que el aprendizaje es más que una construcción

individual y resalta que la construcción de significados se da en un contexto de

participación en el mundo real (Fleer, 2002). Para Moll (1990), los elementos clave de

la teoría vygotskiana son: 1) la actividad social y la práctica cultural como recursos del

pensamiento; 2) el papel de la mediación en el funcionamiento psicológico; 3) la

pedagogía como un punto importante en el desarrollo; y 4) el aspecto inseparable de lo

individual de lo social.

Estos elementos aplicados a la práctica educativa se traducen en la ideas de la

Zona de Desarrollo Próximo y que la enseñanza y el aprendizaje se dan en contextos

creados socialmente. De la misma forma, se pone énfasis en el uso colaborativo de los

medios en los que los niños se implican a través de actividades colaborativas en un

contexto social específico (discurso), y que es creado mutua y activamente por el

profesor y el niño (Moll y Whitmore, 1993). Estas ideas se discuten de forma más

amplia a continuación.


55

a) La transformación de las actividades o fenómenos sociales en fenómenos

psicológicos

Una idea central que emerge del trabajo de Vygotsky es que las funciones

mentales más altas del individuo tienen su origen en las interacciones sociales con los

demás (Wertsch, 1990; Wertsch y Toma, 1995). Vygotsky introdujo el término

interiorización para describir el proceso en el cual el aprendizaje de los conceptos

conlleva la transformación de un proceso o concepto interpersonal (entre los miembros

de un grupo) a un proceso o concepto intrapersonal (en la mente del individuo). De esta

forma, la interiorización es un proceso de apropiación personal de la cultura que resulta

de un periodo de ‘participación guiada’ en palabras de Newman, Giffin y Cole (1989).

Un segundo tema en el trabajo de Vygotsky (1978) es que un aspecto esencial para

comprender los procesos sociales y psicológicos humanos es el de las herramientas y los

signos, incluyendo el discurso, usados para mediarlos (Wertsch, 1990; Wertsch y Toma,

1995).

De acuerdo con Vygotsky (1978), el desarrollo de la palabra está asociado al

desarrollo conceptual y requiere el movimiento de los conceptos cotidianos a los

escolares o científicos (Wertsch, 1990). Los conceptos cotidianos están muy

relacionados con la palabra o el nombre de los objetos y, por el contrario, los conceptos

científicos son sistemáticos, se consideran independientemente de la imagen inmediata

creada por la palabra que los representa, y pueden ser manipulados en la mente

(Gallimore y Tharp, 1990). Vygotsky (1978) describió el lenguaje como una

herramienta cultural (para desarrollar y compartir el conocimiento entre los miembros

de una comunidad o sociedad) y psicológica (para estructurar los procesos y contenidos

del pensamiento individual). Propuso que existe una estrecha relación entre estos dos

tipos de uso del lenguaje que pueden resumirse de la siguiente manera: la actividad

intermental (social, interaccional) promueve el desarrollo de las capacidades cognitivas

intramentales (individuales) más importantes a través de la participación de los niños en

actividades compartidas que generan nuevos conocimientos y formas de pensar.

Durante el desarrollo de estas capacidades, el lenguaje sirve como un mediador clave

tanto en el plano inter-psicológico como intra-psicológico.


56

b) La negociación de significados: la zona de desarrollo próximo, interacción social

y aprendizaje

Un aspecto derivado del proceso de interiorización es el de la mediación en la

zona de desarrollo próximo. A este respecto, Vygotsky (1978) establece que durante los

intercambios comunicativos los individuos negocian significados y construyen

conocimientos conjuntamente. Este proceso es crucial para promover el progreso de los

niños a través de zonas de desarrollo próximo (ZPD). Vygotsky (1978) definió la ZPD

como:

“la distancia entre el nivel real de desarrollo, determinado por la capacidad de

resolver independientemente un problema, y el nivel de desarrollo potencial,

determinado a través de la resolución de un problema bajo la guía de un adulto o en

colaboración con otro compañero más capaz” (Vygotsky, 1978, p. 86).

Vygostsky desarrolló esta idea para comprender mejor el aprendizaje, la

instrucción y el desarrollo, y para ayudar a incrementar la comprensión de la evaluación

de las habilidades intelectuales de los niños (Werstch, 1985). La ZDP es el eje del

enfoque vygotskiano sobre la relación que existe entre la instrucción y el desarrollo

(Luckin, 1999), y es una forma de llevar a cabo una evaluación dinámica del potencial

de los niños a través del rendimiento de sus habilidades colaborativas (Vygotsky, 1986).

La ZDP se considera también como algo que debe crearse a través de la interacción

social y que se negocia entre el docente y los niños (o entre los niños y otros

compañeros) (Lantolf, 1993). Un aspecto fundamentalmente importante de la ZDP es la

necesidad de colaborar o la asistencia de una persona más capaz. En este sentido, el

docente actúa como un asistente que provee al niño actividades apropiadas y el apoyo

suficiente (Becker y Varelas, 1995). Este enfoque de asociación, sin embargo, no tiene

que ser exclusivamente dirigido por el docente o por el alumno: ambos participan, por

lo que hay un esfuerzo mental por parte del niño así como asistencia por parte del

profesor.

Enseñar en la ZDP implica incluir a los niños en prácticas socioculturales en las

que puedan aprender lo que se propone. Todos los niños deben participar en el proceso

de construir significados dentro de la comunidad de aprendizaje, en la que el impacto

cultural estará garantizado por el profesor: tanto el profesor como el niño deben


57

participar en una negociación de significados compartidos (van Oers, 1996). El profesor

actúa como un compañero proporcionando actividades apropiadas y asistencia. En este

proceso las interacciones verbales que median la actividad del niño no sólo facilitan la

actividad sino que le dan forma y la definen (Wertsch, 1990), funcionando como una

herramienta para que el niño vea, actué, hable y piense acerca de los fenómenos

científicos. En el aprendizaje de las ciencias los niños deben participar en interacciones

verbales con un individuo con más conocimiento, donde las palabras median la

formación de la estructura intrapsicológica, como una forma de ver y actuar primero, y

como una forma de hablar y pensar acerca de los fenómenos científicos, después.

La idea de la ZDP se ha desarrollado de diferentes maneras en la educación

científica. Por ejemplo, Wood, Bruner y Ross (1976) han desarrollado la idea de

andamiaje (scaffolding), la cual refleja el carácter dinámico de la ZDP. El andamiaje se

refiere a los mecanismos específicos utilizados por los adultos y por los niños durante

una participación guiada, los cuales consisten en una variedad de ayudas físicas y/o

verbales e indicaciones orientadas a facilitar el progreso de los niños. Este mecanismo

dinámico proporciona al niño un sistema de apoyo temporal, que se va reduciendo

gradualmente a medida que el niño va siendo progresivamente más capaz de resolver

los problemas por sí mismo y de ser más experto en un dominio particular (Bruner,

1985; Mercer, 1996; Wood, Bruner, y Ross, 1976).

Por otra parte, basándose en el aprendizaje cooperativo y el andamiaje, Brown y

Palincsar (1989) han desarrollado un procedimiento denominado aprendizaje recíproco

diseñado para introducir a los niños en técnicas de discusión grupal a partir de la lectura

de textos. El grupo proporciona un apoyo social y experiencias compartidas, y el

docente proporciona un andamiaje experto cuando intenta moderar las discusiones de

los niños.

Tharp y Gallimore (1992) desarrollaron la idea de mejora asistida, la cual define

lo que el niño puede hacer con ayuda, con el apoyo de medios, de los otros, y de sí

mismo. De esta forma, la distancia entre la capacidad individual del niño y la capacidad

de mejorar con ayuda, es la ZDP. Otra idea relacionada con la ZDP es el proceso

denominado participación guiada (Rogoff, 1990). Esta participación guiada implica a

los niños, profesores y compañeros en un proceso colaborativo que consiste en: a)

construir puentes desde el nivel de comprensión y destreza del niño hacia otro niveles


58

más complejos, y b) organizar y estructurar la participación de los niños de forma

dinámica en actividades ajustándose a las condiciones del momento. La participación

guiada considera el conocimiento compartido y la resolución de problemas en equipo, y

permite que los niños comprendan mejor y se desenvuelvan con más habilidad en la

resolución de problemas de su comunidad (Rogoff, 1990).

Estas nociones post-vygotskianas de la enseñanza y el aprendizaje sugieren que

el aprendizaje tiene lugar como resultado de una guía deliberada del niño hacia el

desarrollo de sus capacidades a través de la participación en actividades en una

comunidad de práctica. Estos enfoques del aprendizaje enfatizan su naturaleza social al

considerarlo un proceso en el que la construcción del conocimiento es inter e

intrapersonal. En esta perspectiva el aprendizaje media a través de la participación

individual activa y la participación en prácticas sociales, y no es el resultado de una

simple transmisión de conocimientos (Kumpulainen y Mutanen, 1999).

� Los conocimientos previos

Otro aspecto relevante en la teoría socioconstructivista, la cual enfatiza la

importancia de los procesos sociales en la construcción del conocimiento individual,

es el papel que desempeñan los conocimientos previos en este proceso de

construcción. El aprendizaje implica el desarrollo de nuevas interpretaciones en la

medida en que los niños relacionan nueva información con sus conocimientos pre-

existentes y sus experiencias personales (Resnick, 1989). Por tanto, los

conocimientos previos determinan los subsecuentes aprendizajes (Driver y Bell,

1986). El hecho que la construcción del conocimiento se relacione con los

conocimientos previos hace que el aprendizaje en contextos sociales sea

particularmente importante, ya que la diversidad de ideas previas de los niños puede

utilizarse durante la interacción, de modo que la contribución de cada miembro sea

utilizada como una fuente más amplia para generar la construcción del conocimiento

del grupo en general (Kumpulainen y Mutanen, 1999). La consecuencia del papel

que desempeñan los conocimientos previos en la construcción de nuevos

conocimientos es que las actividades de aprendizaje, cualquiera que sea su

naturaleza, tienen que ser planificadas de tal forma que tengan en cuenta las ideas de

los niños y que, a través de la retroalimentación y el diálogo, se promueva la


59

comprensión de la perspectiva científica. A este respecto, un principio que guía los

esquemas de enseñanza es que los niños deben tener la oportunidad de reflexionar

sobre estas ideas y hablar acerca de sus propias comprensiones en la medida en que

progresa el proceso de enseñanza. Este principio da lugar a la inclusión de estrategias

tales como la discusión en pequeños grupos, así como nuevas formas de interacción

entre el docente y los niños utilizando preguntas abiertas y animando a los niños a

que participen en estas discusiones (Scott y Driver, 1998).

2.2.2. El contexto de aprendizaje desde la perspectiva socioconstructivista

Según la perspectiva socioconstructivista, el aprendizaje media en la escuela a

través de las interacciones sociales entre los miembros de la comunidad de aprendizaje

en la medida en que participan en las actividades de aprendizaje. El aprendizaje de los

niños está influido por las actividades organizadas socialmente en el aula, donde sus

acciones y comprensiones están basadas en el contexto de las acciones y comprensiones

de los otros miembros (compañeros y profesor) que participan en la actividad. Más aún,

el aprendizaje está influido por la naturaleza y objetivos de la actividad, y por las

normas y prácticas de la comunidad (Rogoff, 1990). En esta sección se discute el papel

que desempeñan la interacción y el trabajo colaborativo, así como el papel que tienen

las herramientas psicológicas y técnicas en un ambiente de aprendizaje. Se discuten,

además, las implicaciones de la perspectiva socioconstructivista en la enseñanza y el

aprendizaje de las ciencias.

2.2.2.1. El ambiente de aprendizaje

Los objetivos tradicionales en la enseñanza de las ciencias han enfatizado la

transmisión de contenidos a través de las clases de ciencias. Los cambios que se han

llevado en la educación científica se han enfocado para desarrollar actividades de

laboratorio como una forma de aprender ciencias más significativamente. Estos

enfoques se basan en la idea que la estructura de la naturaleza de la ciencia se revela por

sí misma cuando los niños realizan actividades prácticas, y esto ha dado lugar al

desarrollo de la perspectiva del aprendizaje por descubrimiento. Debido a la ineficacia

de estos enfoques en la práctica educativa, varios investigadores han propuesto el


60

desarrollo de nuevos ambientes de enseñanza-aprendizaje compatibles con las

perspectivas constructivistas y socioconstructivistas acerca del conocimiento y del

aprendizaje (Keinonen, 2005).

Un modelo basado en estas perspectivas es el de aprendizaje situado. El

aprendizaje situado se describe como ‘una forma de enseñar abstracciones’ (Clansey,

1992), y puede entenderse como la ‘apropiación’ del conocimiento en la práctica de

acuerdo a los significados socioculturales de mediación y formas de actividad (Harley,

1993). Los principales elementos de este enfoque son el contexto, el aprendizaje y el

conocimiento (las abstracciones), y se basa en una ‘ley general del desarrollo cultural’

expresada en el trabajo de Vygotsky (1978). Este autor, como se ha mencionado

previamente, ha resaltado que las funciones mentales más altas del niño, que requieren

el uso de conceptos científicos abstractos, se originan en contextos sociales. Su

adquisición, que es el objetivo de la instrucción, es a través de la interiorización de las

herramientas y símbolos que median las interacciones en este contexto.

En el enfoque del aprendizaje situado, el contexto se refiere al medio ambiente

en el que se llevan a cabo las actividades de aprendizaje y las abstracciones (conceptos

y explicaciones científicos) que son objeto de aprendizaje en la escuela (Luckin, 1999).

El contacto de los niños con los conceptos científicos proporciona el sistema en el cual

los conceptos cotidianos, presentes aun en la mente del niño, pueden relacionarse. La

enseñanza y el aprendizaje es una empresa interactiva, en la cual las herramientas y los

símbolos que tienen lugar en la interacción entre las diferentes partes, moldean el

posterior desarrollo de los niños (Vygotsky, 1986). El lenguaje de los profesores y sus

acciones no son las únicas formas de mediación. La adquisición por parte de los niños

de los conceptos científicos requiere la mediación de los conceptos espontáneos que los

niños tienen, y es aquí donde el profesor juega un rol fundamental (Luckin, 1999).

Existe numerosa literatura derivada de los trabajos de Vygostsky en la que se

sostiene que el aprendizaje debe considerarse primordialmente como un fenómeno

cultural, que implica la apropiación, por parte de los niños, de herramientas discursivas

que les permitan acceder a formas compartidas de ver el mundo. Los estudios, desde las

perspectivas socioculturales y del aprendizaje situado, ponen énfasis en la forma en la

que ambientes de aprendizaje particulares influyen en la construcción conjunta de


61

significados (Driver, Asoko, Leach, Mortimer y Scott, 1994; Hennessy y Murphy,

1999). En estos estudios se considera el aprendizaje en términos de un desarrollo

secuencial de conceptualizaciones sofisticadas en un dominio específico que se van

incrementando paulatinamente (Driver, Leach, Scott, y Wood-Robinson, 1994). Las

formas sociales de interacción se ven como situaciones efectivas de aprendizaje para

que los niños expresen, descubran y construyan su conocimiento en niveles cada vez

más abstractos (Light et. al., 1994). Los niños aprenden a través de las relaciones

sociales facilitadas por el docente en un proceso de mediación, que incluye la forma en

la que implica a los niños y el contexto que se crea para que los niños apliquen sus

nuevas formas de conocer. Los profesores median la construcción del conocimiento,

facilitando, guiando y apoyando, participando activamente y evaluando a través de los

roles que los niños desempeñan en el contexto de las actividades (Moll y Whitmore,

1993). El objetivo de la mediación es hacer conscientes a los niños de cómo manipulan

los materiales y las ideas, y de cómo aplican el conocimiento.

Las implicaciones que la perspectiva vygoskiana tiene para la enseñanza es que

no se considera a los niños como individuos esencialmente solitarios que elaboran

significados y modelos de la realidad a partir de un pensamiento lógico basado en

observaciones y manipulaciones de los objetos, sino que, por el contrario, se les

considera participantes de un empresa conjunta en la que los significados se construyen

a partir de las interacciones con otras personas y se median a través del lenguaje

(Mason, 1998) y otras herramientas.

Este enfoque aplicado en la enseñanza de las ciencias resalta el lenguaje como

una herramienta para promover y apoyar el desarrollo del pensamiento y del

conocimiento. Por lo tanto, los niños deben tener la oportunidad de utilizar su propio

lenguaje para razonar y comunicarse en la medida que aprenden gradualmente el

lenguaje especial de la ciencia y las formas de pensamiento utilizadas por los científicos

para explicar los fenómenos naturales (Howe, 1996). Una sala de clase debe

considerarse como un sistema sociocultural en la que el discurso juega un rol crucial. En

particular, las discusiones grupales (entre el profesor y los niños, y entre los mismos

niños) acerca de contenidos de aprendizaje específicos, cuyo objetivo sea la motivación

para indagar y transformar los resultados de las indagaciones en nuevo conocimiento,

son contextos en los que se promueve el desarrollo de un discurso razonado y


62

colaborativo (Mason, 1996; Pontecorvo, 1990). El razonamiento colaborativo y la

argumentación sobre un objeto de conocimiento específico involucra a los participantes

en los procesos de argumentación presentes en las diferentes prácticas científicas. El

iniciar a los niños en estrategias argumentativas promueve el desarrollo de operaciones

epistémicas, las cuales son procedimientos cognitivos que caracterizan el lenguaje

utilizado en la construcción del conocimiento científico y cuyo uso permite alcanzar

niveles de comprensión más elevados (Brown y Campione, 1994; Mason, 1996). Los

aspectos de la interacción social, el trabajo colaborativo y el papel que desempeñan el

lenguaje y otras herramientas, se discuten más ampliamente en las siguientes secciones.

2.2.2.2. El papel de la interacción y el trabajo colaborativo

La pedagogía vygoskiana considera que tanto los profesores como los niños se

implican en un proceso de construcción activa del conocimiento a través de sus

interacciones en el tiempo, el espacio, los objetos y las personas. El aprendizaje se

considera un proceso activo por parte del niño que se conduce a través de interacciones

sociales significativas (Hedges, 2000). Bajo esta perspectiva, el profesor es el promotor

del aprendizaje de los niños al colaborar con ellos involucrándolos en participaciones

guiadas, exploraciones y reflexiones individuales (Nuttall, 2003).

En el aprendizaje de las ciencias los niños han de implicarse en actividades

sociales y participar en el discurso científico que conduce a la formación o

reestructuración del plano intrapsicológico. Los conceptos científicos se negocian

primero entre el profesor (con más conocimiento) y el niño, a través de la actividad

social, para que el niño los internalice en una actividad individual. A través de una

actividad interpsicológica los niños se apropian de un modo de mirar, hablar, actuar y

pensar acerca de los conceptos y fenómenos científicos. En este sentido, el lenguaje es

una herramienta psicológica para mirar, hablar, actuar y pensar (Shepardson, 1999), y el

objetivo de la interacción profesor-alumno es facilitar la interiorización de las

herramientas físicas y cognitivas por parte de los niños (Wertsch y Stone, 1985).

En varios estudios se ha reconocido el potencial del trabajo colaborativo en la

escuela para promover y apoyar los procesos de pensamiento y razonamiento de alto

nivel (Pontecorvo, 1990; Pontecorvo y Pirchio, 2000). Esta perspectiva considera que el


63

aula puede considerarse como una ‘comunidad de aprendizaje socioconstructivista’

(Peasley et al., 1993), donde la colaboración y la revisión de ideas por parte de los niños

en conjunto son cruciales para promover el aprendizaje. En este tipo de comunidades la

discusión entre los compañeros es un contexto de aprendizaje colaborativo para

compartir la información en un proceso de continua negociación y construcción del

conocimiento (Brown et al., 1993; Brown y Campione, 1994). Los niños manifiestan

externamente sus razonamientos cuando argumentan con alguien más (Pontecorvo,

1990; Pontecorvo y Pirchio, 2000), por lo tanto, los discursos colaborativos orales

promueven el aprendizaje (Mason, 1996). Un factor complementario que promueve el

razonamiento y el aprendizaje es la confrontación de diferentes puntos de vista al

estimular el uso de estrategias metacognitivas cuando los niños reconocen las propias

concepciones y las de los otros (Mason y Santi, 1994, 1995). Al proporcionar,

intercambiar y comparar las explicaciones verbales, los niños se sienten estimulados a

pensar acerca de las teorías más que a pensar con teorías (Kuhn et al., 1988). A este

respecto, Kuhn (1993) ha puntualizado que un aspecto esencial que caracteriza el

pensamiento científico es la habilidad de coordinar las teorías existentes con nuevas

evidencias, generadas de forma deliberada y controlada, es decir, la habilidad de pensar

acerca del pensamiento.

Una implicación importante que se deriva de la perspectiva del aprendizaje

colaborativo es que puede promover el cambio conceptual Driver et al., (1994a y b). De

nuevo, la conciencia metacognitiva de los niños ha de estar implicada en el aprendizaje

de nuevos conceptos. Este tipo de conciencia constituye una condición crítica para

experimentar el cambio conceptual en las propias estructuras del conocimiento

(Vosniadou, 1994). Las discusiones entre los compañeros pueden ser contextos de

aprendizaje colaborativo, donde el conocimiento se construye y reestructura para ser

compartido racionalmente en un proceso de consenso o de darle significado a la

información científica (Meyer y Woodruff, 1995). Como Driver et al., (1994a y b) han

señalado, el proceso de aprendizaje colaborativo, en el que los significados y las ideas

se negocian, es fundamental en el aprendizaje de las ciencias. Más aún, es más probable

que el cambio conceptual se produzca cuando los niños tienen que explicar, articular o

definir sus propias posiciones a los otros, y, asimismo, en un nivel de pensamiento

metaconceptual durante un proceso colaborativo de construcción del conocimiento

(Mason, 1996).


64

Algunas investigaciones, inspiradas en la teoría sociocultural del aprendizaje,

han tratado de identificar diferentes patrones interaccionales que pueden promover el

aprendizaje de las ciencias. Mercer (1993); Mercer et al. (2004), Phillips (1992) y Fisher

(1993) han mostrado en sus estudios cómo el habla exploratoria y argumentativa son

efectivas para fomentar el desarrollo del pensamiento científico y cognitivo de los

niños, a diferencia de un discurso procedimental y rutinario. El habla exploratoria

incluye una participación constructiva y crítica con las ideas generadas en la discusión,

y se caracteriza por establecer declaraciones que se consideran en conjunto. Estas

declaraciones se impugnan y contra-impugnan con justificaciones e hipótesis

alternativas. En las discusiones exploratorias el conocimiento se hace público y el

razonamiento visible.

Wegerif, Mercer y Rojas-Drummond (1999a) han mostrado cómo puede

proveerse a los niños de un sólido “andamiaje” a través del lenguaje, y cómo los

profesores pueden utilizar estrategias discursivas específicas para promover

efectivamente la construcción compartida del conocimiento y el desarrollo de las

habilidades intelectuales de los niños. En esta misma línea, analizando la indagación

científica de los niños, Metz (1998) ha establecido que el trabajo colaborativo puede

aumentar el nivel de la tarea cognitiva que los niños llevan a cabo cuando comienzan a

vislumbrar el significado de trabajar juntos y compartir las ideas científicas.

Otra estrategia utilizada para promover la construcción conjunta del

conocimiento es el uso de pequeños grupos de trabajo. Algunas investigaciones han

mostrado evidencias de los efectos positivos sobre el desarrollo cognitivo y social de los

niños al trabajar colaborativamente en pequeños grupos (Cohen, 1994; Rosenshine y

Meister, 1994). Esta perspectiva muestra tener además potencial para crear

comunidades de aprendizaje en las que los niños pueden participar como iguales en la

construcción del conocimiento (Wells y Chang-Wells, 1992). Muchas de las bases

teóricas del trabajo en pequeños grupos provienen de nuevo de la perspectiva

vygostkiana, en particular de la idea acerca que los niños establecen relaciones cuando

interactúan entre ellos, y que las funciones mentales individuales son internalizadas y

reestructuradas cuando los niños articulan y defienden sus puntos de vista frente a los de

otros. A este respecto Spence (2001) establece que el desarrollo cognitivo individual se


65

da a través de las interacciones sociales, porque lo que se experimenta a un nivel social

cambia y llega a ser internalizado a un nivel individual. Sin embargo, para que los

pequeños grupos sean comunidades de aprendizaje efectivas se necesita que sus

miembros colaboren para lograr los objetivos compartidos (Tudge, 1990) y participen

en un diálogo colaborativo (Barnes y Todd, 1977) que fomente la insatisfacción y/o

requiera la explicación o defensa del conocimiento existente (Brown y Palincsar, 1989).

La diversidad de los conocimientos previos de los niños y sus experiencias

proporcionan una amplia base de recursos para la construcción del conocimiento del

grupo, dando oportunidades para reflexionar y construir significados juntos (Teasley,

1995).

2.2.2.3. El papel de las herramientas psicológicas y técnicas

La formación del plano intrapsicológico del niño media a través de lo que

Vygotsky (1986) denominó “herramientas”. Para Vygotsky las herramientas incluían las

herramientas psicológicas utilizadas para dirigir la mente y las herramientas técnicas

utilizadas para detectar cambios en otros objetos (Daniels, 2001).

Las herramientas psicológicas (signos) no cambian en el fenómeno, son una

actividad interna que influye en el comportamiento del otro o de uno mismo y son

productos socioculturales. Estas herramientas no son independientes de las

interacciones sociales y los individuos que se apropian de ellas. En un primer momento,

las herramientas psicológicas ayudan al niño a modelar su actividad, y esta actividad

puede cambiar o ser reestructurada cuando el niño aprende el uso del lenguaje de tal

manera que puede ir más allá de las experiencias previas al planificar futuras acciones

(Vygotsky, 1978). En este sentido, Vygotsky (1986) consideraba al lenguaje y a las

palabras como las herramientas psicológicas del pensamiento. Estas herramientas

psicológicas proporcionan al niño una forma de mirar los fenómenos, así como una

forma de hablar, actuar y pensar acerca de los fenómenos. Tomando en cuenta estas

consideraciones, para que los niños aprendan ciencias deben apropiarse de las

herramientas psicológicas a través de: 1) observar fenómenos; 2) hablar acerca de los

fenómenos (participar en el discurso científico); 3) conducir y estructurar actividades; y

4) pensar acerca de los fenómenos.


66

Por otra parte, las herramientas técnicas son fenómenos orientados, es decir,

estimulan los cambios y son un medio para actuar físicamente sobre ellos. Las

herramientas técnicas proporcionan a los niños el acceso a las diferentes perspectivas

del fenómeno, permitiéndoles observar sus diferentes características o cambiar su

apariencia, esto es, les permiten observar. Las herramientas técnicas apoyan a los niños

en el aprendizaje de las ciencias al cambiar, ampliar o mejorar sus observaciones, dando

lugar a que vean los fenómenos desde una perspectiva o punto de vista diferentes.

La interacción entre las herramientas psicológicas y las herramientas técnicas es

una fuerza que media en el aprendizaje de las ciencias. Aunque las herramientas

técnicas, tales como microscopios, lupas, balanzas, entre otros, proporcionan a los niños

acceso a los fenómenos desde diferentes perspectivas, es sólo a través de las

herramientas psicológicas que los niños logran ver los fenómenos de una forma

diferente (Shepardson, 1999). El aprendizaje implica considerar diferentes perspectivas,

aprender a ver las situaciones desde diferentes puntos de referencia, y las herramientas

psicológicas, que se apropian a través de la interacción social, permiten el acceso a

nuevos marcos de referencia (Rogoff, 1990).

2.2.2.4. Implicaciones de la perspectiva socioconstructivista en la enseñanza y el

aprendizaje de las ciencias

El aprendizaje de las ciencias está anidado en dimensiones de las actividades

sociales, psicológicas y físicas, las cuales proporcionan elementos para la construcción

individual de los significados. El aprendizaje de la ciencia requiere que los niños

participen en el discurso de la comunidad o en interacciones sociales con individuos que

tienen más conocimiento (el profesor o los compañeros) o más recursos disponibles. A

través de estas interacciones los niños van teniendo acceso al lenguaje de la comunidad

científica como una forma de ver y pensar los fenómenos. La participación de los niños

requiere el uso del lenguaje de la comunidad como una herramienta para describir y

explicar estos fenómenos, interpretar datos y resultados, así como para plantear y dirigir

futuras actividades. Las herramientas psicológicas y técnicas de la ciencia proporcionan

a los niños el acceso a diferentes formas de ver, actuar, hablar y pensar acerca de los

fenómenos, y dirigir y estructurar actividades (Shepardson, 1999). En el aula, desde una

perspectiva sociocultural, el lenguaje desempeña un papel fundamental para que los


67

profesores apoyen el aprendizaje (Driver, Asoko, Leach, Mortimer y Scott, 1994). Por

otra parte, los estudios de Edwards y Mercer (1987) sugieren que la variación en las

interacciones alumnos-maestro tienen un profundo efecto en el aprendizaje de los niños

y, de la misma forma, Brown (1992) sugiere que diferentes tipos de interacciones

afectan significativamente las oportunidades de aprendizaje y por lo tanto el progreso en

los niños.

Las actividades y las sesiones de clase deberían ser lo suficientemente variadas e

interesantes para motivar la participación de los niños, lo suficientemente nuevas o

desafiantes para constituirse como experiencias de aprendizaje significativas, y lo

suficientemente fáciles para permitir que los niños logren altos rangos de éxito. El

principio de enseñanza basado en la ZDP de los niños implica que éstos necesitarán

explicaciones, modelizaciones, guía, y otras formas de asistencia por parte de sus

profesores, pero, al mismo tiempo, esta estructuración y andamiaje proporcionados irán

disminuyendo en la medida en que los niños van adquiriendo experiencia (Tharp y

Gallimore, 1992). Las actividades deben desarrollarse en contextos significativos para

que los niños puedan apreciar sus objetivos.

Esta pedagogía constructivista, por lo general, está en desacuerdo con las

estrategias de enseñanza que se basan en una “recepción” pasiva del conocimiento y

que, con frecuencia, promueven el “aprendizaje de memoria”. En su lugar, la pedagogía

constructivista considera los enfoques que demandan una participación activa e

intensiva, la interacción y el pensamiento reflexivo. Estas actividades pueden tomar la

forma de pequeños grupos de trabajo colaborativos en donde tienen lugar debates;

conversaciones; demostraciones o actividades de laboratorio que introduzcan y

promuevan el conflicto cognitivo; utilización de tecnologías interactivas; desarrollo de

actividades que se realicen con toda la clase; en general, actividades que proporcionen

un contexto que fomente la construcción de significados (Keinonen, 2005). En este tipo

de planteamiento, parece que a los niños les gusta el trabajo cooperativo en actividades

científicas manipulativas en las que seleccionan y utilizan materiales para observar qué

sucede con los fenómenos (Pell y Jarvis, 2001), pero los niños pequeños no son

demasiado hábiles para llevar a cabo una investigación o encontrar el por qué de los

resultados. Ellos observan activamente y se implican en la ciencia a través de


68

actividades manipulativas y de indagación, por ello este enfoque pedagógico hace que la

ciencia sea interesante para ellos (Gibson y Chase, 2002).

2.2.3. El aprendizaje de las ciencias como cambio conceptual

En los últimos años los estudios en educación científica han considerado la

perspectiva del aprendizaje como un proceso que explica la construcción del

conocimiento científico, es decir, como un proceso de cambio conceptual. El contenido

de la ciencia y la forma en la que las relaciones entre las ideas están organizadas juegan

un papel muy importante en el proceso de aprendizaje. De este modo se han expuesto

muchas descripciones e interpretaciones acerca de cómo las estructuras del

conocimiento se desarrollan, funcionan y cambian. A partir de estas descripciones e

interpretaciones, el cambio conceptual se define como la reorganización del contenido

existente, y no sólo su enriquecimiento e integración de nueva información. Las

diferentes teorías que se han propuesto para explicar este proceso se describen a

continuación.

2.2.3.1. Consideraciones generales

La visión del cambio conceptual en el aprendizaje de las ciencias se inspira, en

parte, en las concepciones epistemológicas de Kuhn (1972) y Lakatos (1978) sobre el

cambio conceptual en la ciencia y en los puntos de vista de Toulmin (1972) sobre la

evolución de la ciencia en el marco de una ecología conceptual. Por otra parte, la

investigación en el área de la educación científica desde esta perspectiva se ha enfocado

en proporcionar un marco teórico que capta el aprendizaje de los conceptos científicos y

que se ha utilizado para guiar las intervenciones educativas (Vosniadou, 1999).

En la literatura, el cambio conceptual o reestructuración del conocimiento se

explica a partir de, por lo menos, cinco perspectivas teóricas (Harrison y Treagust,

2001): epistemológica (Posner et al., 1982); del desarrollo (Carey, 1985); ontológica

(Chi et al., 1994); de la coherencia explicativa (Thagard, 1992); y socio-afectiva

(Pintrich et al., 1993). Dentro de algunas de estas perspectivas se presenta la cuestión de

si los cambios conceptuales son revolucionarios (Posner et al., 1982) o evolutivos

(Dushl y Gitomer, 1991). Otra postura alternativa es la que sostiene que se puede


69

utilizar un marco multidimensional para interpretar el cambio conceptual de los niños

(Tyson et al., 1997).

En la literatura acerca del cambio conceptual se observa que no existe un

consenso acerca de su naturaleza (Carey, 1985, 1992; Chi, 1992; Chi et al., 1994; Giere,

1988; Gutiérrez, 1996, 2000; Kuhn, 1972; Lakatos, 1987; Laudan, 1977; Posner et al.,

1982; Pozo, 1999; Strike y Posner, 1985; Thagard, 1992; Vosniadou y Brewer, 1992b,

1994; Vygotsky, 1986), sin embargo, existe el consenso general acerca de la necesidad

de promocionar el cambio conceptual en los estudiantes, y de la dificultad de

comprender cómo se lleva a cabo este proceso (diSessa y Serrín, 1998; Duit et al., 1998;

Duschl y Guitomer, 1991; Siegler, 1995; Tyson et al., 1997, Vosniadou, 1997), así

como de la necesidad de reestructurar la didáctica de las ciencias con la finalidad de

promover este cambio (Driver et al., 1985; Giordan y de Vecchi, 1988; Giordan et al.,

1988; Marín, 1999; Greca y Moreira, 1998a, b; Osborne y Freyberg, 1991; Pozo, 1989,

1999; Schnotz y Preuss, 1997).

El modelo de cambio conceptual predominante en la educación científica ha sido

el propuesto por Posner et al. (1982). Este modelo de cambio conceptual forma parte de

la perspectiva del aprendizaje en la que el conocimiento existente de los niños, así como

el contenido y características de las nuevas ideas, juegan un papel muy importante en el

proceso de aprendizaje. Posner et al. (1982) propusieron una teoría que intentaba

explicar cómo conceptos centrales y organizados en un conjunto cambian a otro

conjunto que es incompatible con el primero. Estos autores consideran que el cambio

conceptual desde la filosofía de la ciencia está muy relacionado a los patrones del

cambio conceptual en el aprendizaje y sugieren que, para que el aprendizaje tenga lugar,

el estatus de las concepciones previas en la mente de los niños, debe superarse por el

estatus de las concepciones científicas. Posner et al. (1982) proponen dos tipos de

cambio conceptual: la asimilación, que describe el proceso en el cual los niños utilizan

los conceptos existentes para hacer frente a los nuevos fenómenos, y la acomodación,

que describe el proceso en el cual los niños deben remplazar o reorganizar sus

conceptos centrales. Desde este punto de vista, el cambio conceptual radical o

acomodación es análogo a la revolución científica de Kuhn (1972). Situándose en este

segundo tipo de cambio conceptual, Posner et al. (1982) describen cuatro condiciones

para que tenga lugar este tipo de cambio: 1) debe existir insatisfacción con las


70

concepciones existentes; 2) una nueva concepción debe ser inteligible; 3) una nueva

concepción debe aparecer como verosímil inicialmente; y 4) un nuevo concepto debe

ser fructífero. Los autores sostienen que una serie de compromisos epistemológicos a

los que denominaron “ecología conceptual” (Toulmin, 1972) son el medio para que la

inteligibilidad, la plausibilidad y el carácter fructífero conceptual se lleven a cabo.

Posteriormente, Strike y Posner (1985) ampliaron la metáfora de la ecología conceptual

para incluir anomalías, analogías y metáforas, ejemplos e imágenes, experiencias

pasadas, compromisos epistemológicos, creencias metafísicas, y el conocimiento en

otros campos. La ecología conceptual proporciona el contexto en el que se da el cambio

conceptual (Hewson y Thorley, 1989). Otro aspecto de la ecología conceptual es la

necesidad que las ideas tengan consistencia interna y el grado en que puedan ser

generalizables.

El uso de constructos tales como el de ecología conceptual, asimilación y

acomodación en este modelo de cambio conceptual sugieren una base constructivista y

piagetiana. Los aspectos constructivistas de este modelo son interpretativamente

compatibles con su metodología de estudio. En este modelo de cambio conceptual se

considera que la insatisfacción con las concepciones previas inician el cambio

conceptual dramático o revolucionario. Si el niño se encuentra insatisfecho con su

concepción previa y una concepción reemplazable disponible es inteligible, plausible

y/o fructífera, puede darse la acomodación de una nueva concepción. Una concepción

inteligible es sensible si es no-contradictoria y el niño comprende su significado. El que

una concepción sea plausible significa que el niño, además que conozca el significado

de la concepción, tiene que encontrarla creíble. Y la concepción será fructífera si le

ayuda a resolver otros problemas o le permite sugerir nuevas direcciones de

investigación.

Hewson y Thorley (1989) y Thorley (1991) sostienen que mucha de la teoría

sobre el cambio conceptual puede y debería aplicarse también a revisiones más débiles.

Hewson (1982) sugiere que las concepciones que compiten deben cumplir las

condiciones de inteligibilidad y plausibilidad antes que la insatisfacción se pueda

establecer en cualquiera de ellas. Para Hewson (1982), la insatisfacción es la clave en el

cambio de estatus de una concepción, y entiende la insatisfacción como un producto de

la interacción entre la inteligibilidad, la plausibilidad y el carácter fructífero de las


71

concepciones que compiten. El constructo de estatus conceptual que clasifica el estatus

de las concepciones como inteligibles (I), plausibles (IP) o fructíferas (IPF) (Hewson,

1982; Hewson y Torley, 1989) es particularmente útil para evaluar los cambios en los

niños durante el aprendizaje. Cuando una concepción que compite no genera

insatisfacción, la nueva concepción puede asimilarse junto con la inicial y Hewson

llamó a este proceso “captura conceptual”. Cuando la insatisfacción entre las

concepciones que compiten revela su incompatibilidad (Hewson y Hewson, 1984),

pueden suceder dos cosas: si la nueva concepción alcanza un estatus más alto que la

concepción inicial, puede tener lugar la acomodación, a la que Hewson llama

intercambio conceptual; y si la antigua concepción mantiene un estatus más alto, no

tendrá lugar el intercambio conceptual. Los niños logran “revoluciones” en su

pensamiento en la medida en la que desarrollan concepciones intuitivas más sofisticadas

y los principios científicos pueden reincorporarse total o parcialmente en datos o

informaciones posteriores.

Esencialmente la teoría de Posner et al. (1982) aborda los cambios en el

conocimiento desde una perspectiva epistemológica, ya que no considera simplemente

el conocimiento de los niños acerca de los conceptos, sino que incluye explícitamente

cada juicio y opinión que los niños hacen acerca de sus propias concepciones, es decir,

el estatus de las concepciones en la mente de los niños (Venville, 2004). Esta teoría fue

revisada posteriormente (Strike y Posner, 1992) debido al excesivo énfasis que la teoría

inicial hacía en los aspectos racionales del aprendizaje, y reconoce la importancia de los

aspectos afectivos y sociales en el cambio conceptual. En esta revisión los autores

propusieron un amplio rango de factores que necesitan considerarse cuando se intenta

facilitar el cambio conceptual en el proceso de aprendizaje.

El modelo de cambio conceptual propuesto por Posner et al. (1982) ha dominado

hasta el presente en la educación científica ya que toma explícitamente en consideración

los compromisos epistemológicos de los niños en sus concepciones. Este aspecto le

proporciona al investigador herramientas de trabajo para introducir las condiciones del

cambio conceptual, esto es, la inteligibilidad, plausibilidad, el carácter fructífero de los

conceptos y la insatisfacción. Crear relaciones es una característica importante de la

teoría del cambio conceptual, ya que, de otra forma, no habría diferencias entre el

cambio conceptual y el simple aprendizaje de memoria (Venville, 2004).


72

Otra teoría que aborda el cambio conceptual desde la perspectiva cognitiva y del

desarrollo es la descrita por Carey (1985). Carey (1985) propuso esta teoría a partir de

investigaciones realizadas acerca de la reestructuración del conocimiento acerca de los

seres vivos de los niños. En esta teoría la autora propone que el desarrollo de los niños

implica un cambio fundamental de teorías que se da en un periodo largo de tiempo y

que está dirigida por la adquisición de conocimiento dominio-específico. Igualmente

argumenta que los niños tienen un conjunto limitado de teorías nucleares,

principalmente una teoría del movimiento, una teoría de la materia, y una teoría

biológica. Por otra parte, una de sus propuestas se refiere a los cambios en los juicios de

los niños durante su desarrollo. Para Carey (1985) los cambios se dan en los tipos de

razonamiento de los niños, y también ocurren en la naturaleza y organización del

conocimiento que da lugar a estos razonamientos. Es por esta razón que en muchos

casos el proceso de cambio conceptual es un proceso lento y multidimensional, y en el

que los cambios implican diferentes aspectos del aprendizaje.

Carey (1985, 2000) considera en su teoría conceptos tales como causalidad y la

distinción apariencia-realidad, y se refiere a ellos como conceptos base en un rango de

dominios. La autora, en su estudio acerca del desarrollo del conocimiento de los niños

acerca de los seres vivos, describe cómo se desarrollan estos conceptos base, entre ellos

la causalidad. Carey (1985) sostiene la existencia de cambios que pueden ocurrir en la

estructura conceptual que implican una simple adición de conocimiento. Este tipo de

cambio conceptual se describe como acumulación de conocimiento y no es una

reestructuración. Alternativamente, hay modificaciones en las estructuras conceptuales

que implican más algún tipo de cambio, que una simple adición en las estructuras

conceptuales existentes. Este tipo de cambio conceptual se denomina acumulación de

conocimiento que requiere una reestructuración. En esta perspectiva el cambio

conceptual se describe en términos de reestructuración débil y reestructuración fuerte.

Carey (1985) sostiene que durante la infancia se debe promover una reestructuración

fuerte del conocimiento. En teoría, Carey (1985) evalúa el cambio conceptual cuando

los cambios en las estructuras conceptuales requieren adición del conocimiento, pero no

lo hace cuando éstos se refieren a una reestructuración (Havu-Nuutinen, 2005).

Desde otra perspectiva, Vosniadou (1994) desarrolló un marco teórico para

capturar y modelar el tipo de cambio conceptual que tiene lugar en el proceso de


73

adquisición de conocimiento acerca del mundo físico, principalmente en las áreas de la

astronomía, mecánica y física térmica. Vosniadou (1994) sostiene que los conceptos

están inmersos dentro de estructuras teóricas más amplias que los restringen. Tales

restricciones o presupuestos consolidados están organizados en una teoría marco o

física intuitiva global, que no está disponible para hacerla conciente y someterla a una

prueba de hipótesis. Para Vosniadou (1994, 1999, 2002, 2003) una teoría marco es un

sistema explicativo con alguna coherencia, pero generalmente carece del carácter

sistemático, de la abstracción y la naturaleza social/institucional de una teoría científica.

Una teoría marco intuitiva en el campo de la física se construye en los primeros años de

la infancia y está formada de ciertas presuposiciones ontológicas y epistemológicas

fundamentales, que reflejan compromisos ontológicos básicos de los niños y son

sistemas conceptuales que éstos construyen para interpretar sus observaciones del

mundo y de la información que les proporciona su cultura. Estas teorías marco limitan

el proceso de adquisición del conocimiento acerca del mundo físico, afectando el

pensamiento de los niños, que incluye presupuestos epistemológicos no reconocidos

(Vosniadou, 2002; 2003). Dentro de las teorías marco están las teorías específicas que

describen la estructura interna del dominio conceptual, dentro del cual se incluyen los

conceptos que consisten en un conjunto de proposiciones o creencias que describen las

propiedades y comportamientos de un fenómeno. Estas teorías específicas de un

dominio conceptual dado están restringidas por la teoría marco global, la cual consiste

de presupuestos ontológicos y epistemológicos consolidados.

La teoría de las estructuras cognitivas de Vosniadou (1994) se construye a dos

niveles: el nivel de la teoría específica y el nivel de la teoría marco. De este modo, su

teoría de cambio conceptual implica una revisión del conocimiento en cada uno de estos

niveles. Vosniadou (1994) asume que el cambio conceptual tiene lugar a través de

modificaciones graduales de los modelos mentales que los niños tienen acerca del

mundo físico, y que se lleva a cabo por enriquecimiento o por revisión. Los modelos

mentales son representaciones individuales de los procesos o cosas reales del mundo, y,

por lo general, son incompletos, inestables y no científicos (Norman, 1983). En este

sentido, el enriquecimiento requiere de la adición de información a las estructuras

conceptuales existentes y la revisión se refiere a cambios en las presunciones o

creencias individuales o cambios en la estructura relacional de una teoría. La revisión

puede tener lugar a nivel de la teoría específica o a nivel de la teoría marco. La revisión


74

a nivel de la teoría marco se considera el tipo de cambio conceptual más difícil de lograr

y el que puede provocar el desarrollo de ideas alternativas.

2.2.3.2. El modelo de Chi, Slótaa y deLeeuw (1994)

Chi et al. (1994) han propuesto otra teoría del cambio conceptual que considera

a éste como un proceso ontológico en el que los niños que tienen concepciones no

científicas necesitan cambiar la forma en la que conciben el concepto. Esta teoría

sugiere explícitamente que la naturaleza del contenido de la ciencia es una característica

dominante que influye en el proceso de cambio conceptual. Se basa en tres

suposiciones: una epistemológica concerniente a la naturaleza de las entidades del

mundo; una metafísica que concierne a la naturaleza de ciertos conceptos científicos; y

una psicológica concerniente a las concepciones intuitivas de los niños. La conjunción

de estas tres suposiciones dan lugar a una incompatibilidad de hipótesis, la cual puede

explicar por qué algunos conceptos son particularmente difíciles de aprender.

Siguiendo a Chi et al. (1994), la suposición epistemológica establece que las

entidades en el mundo pueden asignarse a diferentes categorías ontológicas. Los autores

distinguen tres categorías ontológicas principales denominadas “árboles”: Materia (o

cosas), Procesos, y Estados Mentales (Figura 3). Entre cada una de estas categorías

principales se encuentra incluida una jerarquía de subcategorías. Cada categoría o

subcategoría puede tener miembros y atributos. Los conceptos en el árbol Materia son

más concretos que abstractos y más descriptivos que teóricos que los que se incluyen en

los árboles Procesos o Estados Mentales. Las categorías en un árbol dado difieren

ontológicamente de cualquier otra categoría en otro árbol, debido a que no comparten

atributos ontológicos. Un atributo ontológico es ontológicamente diferente de cualquier

atributo definido o rasgo característico. Un atributo ontológico es una propiedad que

una entidad puede poseer potencialmente como consecuencia de pertenecer a una

categoría ontológica dada, mientras que los atributos definidos son aquellos que una

entidad debe poseer, y un rasgo característico es el que una entidad tiene con más

frecuencia. La percepción que las personas tienen de una entidad en el mundo debe

corresponder a esta distinción ontológica. Cuando un atributo de una categoría no puede

abarcar miembros de otra categoría, entonces las dos categorías son ontológicamente

diferentes, y se dice que son categorías “paralelas”. Dos categorías paralelas en un


75

mismo árbol pueden ser ontológicamente distintas, aun cuando pudieran existir atributos

ontológicos de más grado que los abarquen a ambas.

Las diferencias entre los árboles ontológicos y las categorías ontológicas

paralelas en un mismo árbol son que los atributos ontológicos de los árboles son

mutuamente exclusivos. No existen atributos ontológicos de nivel más alto que puedan

abarcar entidades de dos árboles diferentes. Cuando las categorías paralelas están

incluidas en el mismo árbol existen atributos que pueden utilizarse para modificar a

ambas. Esta distinción ontológica subyace en la noción de cambio conceptual de Chi et

al. (1994), en la que éste ocurre cuando un concepto tiene que ser reasignado a una

categoría ontológica distinta (de un árbol a otro). La categoría ontológica a la que

pertenece el concepto ubicado en la mente del niño debe cambiar de una categoría no

científica a la categoría científicamente correcta. Los niños desarrollan su comprensión

conceptual cambiando la categoría ontológica a la que corresponde el concepto y este

cambio se da de una categoría incorrecta a la científicamente correcta. Chi (1992)

sostiene que los niños han desarrollado subsecuentemente ideas alternativas al colocar

objetos y acontecimientos en categorías ontológicamente incorrectas.

Chi et al. (1994) consideran que las categorías son diferentes unas de otras en un

sentido metafísico y que colocar un concepto científico de una categoría a otra

representa un cambio en la ontología individual. Muchos conceptos científicos

pertenecen a una categoría ontológica denominada interacción restringida; y las

categorías Procesos e Interacción restringida están determinadas por un conjunto de

restricciones conocidas o conocibles. Una interacción restringida no tiene un comienzo

y un final obvios, por lo que pueden darse confusiones debido a que esta categoría

incluye componentes de otras categorías ontológicas, especialmente de la categoría

Materia. La suposición psicológica se refiere al estatus ontológico asignado a ciertos

conceptos científicos. Las ideas alternativas acerca de ciertos conceptos biológicos y

físicos se desarrollan debido a que los niños inicialmente los colocan en una categoría a

la que no pertenecen. Las ideas alternativas en las ciencias físicas están basadas en su

asignación incorrecta a la categoría de materia, y algunas otras relacionadas con los

conceptos biológicos están asignadas a la categoría estados mentales. En este último

caso los atributos asignados a los fenómenos biológicos se dan en términos de deseos y


76

necesidades (estados emocionales) de los animales más que en sus requerimientos

psicológicos.

Para que los niños construyan ideas científicas necesitan mover el estatus

ontológico de una entidad de una categoría a otra. Chi et al. (1994) denominaron a los

cambios ontológicos más fuertes como “intercambio entre árboles” o “tree swapping”,

un proceso radical y revolucionario donde el status de una entidad se desplaza de un

árbol ontológico principal a otro (por ejemplo, de la categoría de materia a la categoría

de procesos). Chi et al. (1994) describen los cambios más débiles como un “salto de

rama” o “branch jumping” dentro de los árboles ontológicos.

La perspectiva ontológica introducida por Chi et al. (1994) debería considerarse

cuando se investigan o enseñan conceptos que tradicionalmente se han resistido al

cambio conceptual. Su enfoque puede dar lugar a formas de evaluación más rigurosas

en lo que se refiere al cambio conceptual, cuándo y bajo qué circunstancias puede ser

promovido exitosamente (Tyson, et al., 1997).

MATERIA PROCESOS ESTADOS MENTALES

Reino natural Artefactos Procedimientos

Sucesos

Interacciones basadas en

constricciones

Intencionales Emocionales

Seres vivos Seres no

vivos Intencionales Aleatorios Natural Artificial

Plantas Animales

Sólidos Líquidos

Figura 3: Categorías y subcategorías ontológicas (Chi et al., 1994).


77

2.2.3.3. El modelo de Thagard (1992)

Otra teoría que trata de explicar el cambio conceptual es la desarrollada por

Thagard (1992), la cual está basada en la idea del cambio conceptual revolucionario.

Thagard (1992) utiliza estudios de casos que muestran revoluciones científicas para

construir un modelo, basado en categorías ontológicas, que describe diferentes tipos y

grados de cambio conceptual. Su teoría se basa en la organización de los conceptos que

se ven como estructuras computacionales complejas establecidas jerárquicamente. Para

Thagard (1992) los conceptos están encuadrados juntos en sistemas conceptuales y un

sistema conceptual consiste en conceptos organizados en tipos de jerarquías y jerarquías

de partes, y unidos entre ellos por reglas. La visión que tiene Thagard (1992) de los

conceptos, en la que considera que éstos pueden ser enriquecidos, pero sin llegar a

construir una teoría genuina, da lugar a la hipótesis que el cambio conceptual puede

tener lugar en varios grados.

Thagard caracteriza diferentes clases de cambio conceptual en nueve grados o

niveles (Tabla 1). El primer grado “añadiendo un ejemplo” implica un cambio en la

estructura del concepto, pero estos nuevos ejemplos, por lo general, son triviales. El

segundo y tercer grados de cambio se denominn “añadiendo una regla débil” y la

diferencia entre estos dos niveles es que el tres es más importante en la resolución de

problemas. El grado cuatro se denomina “añadiendo una nueva relación de partes” o

“descomposición” e implica la adición de esta nueva parte a la jerarquía de partes para

formar nuevos conceptos. El nivel cinco “añadiendo un nuevo tipo de relaciones” se

refiere a establecer relaciones entre dos cosas que anteriormente se consideraban

distintas. El nivel seis se refiere a “añadir un nuevo concepto” a la estructura

conceptual. Los niveles del siete al nueve implican el movimiento de un árbol a otro;

son cambios que se dan entre las jerarquías de los árboles, por lo que Thagard considera

que son difíciles de llevarse a cabo. El cambio en el nivel siete “colapsando una parte

del tipo de jerarquía” requiere el abandono de una previa distinción. El cambio del

nivel 8 “saltando de rama” (branch jumping) requiere el movimiento del concepto de

una rama de un árbol jerárquico a otro. Y el cambio en el nivel 9 “intercambio de

árbol” (tree swapping)” requiere cambios en la organización de la jerarquía principal

del árbol. Los cambios del nivel 1 a 3 pueden interpretarse como tipos simples de


78

revisión, pero los cambios del nivel 4 al 9 implican cambios en las jerarquías

conceptuales.

Para Thagard (1992), el nivel en el cual se lleva el cambio conceptual determina

si es parte de un proceso evolucionario o una revolución. Thagard considera que los

cambios en los niveles 8 y 9 conllevan adoptar un nuevo sistema conceptual, como en

los casos de “intercambio de árbol” o “saltando de rama” (los tipos de cambio más

fuertes). Para Thagard los cambios en estos niveles son holísticos y revolucionarios a

diferencia de los que se llevan a cabo en lo niveles inferiores, tales como “añadir

nuevas instancias” o “añadir nuevas reglas”, a los que considera cambios conceptuales

débiles.

Thagard analiza los modelos de cambio conceptual propuestos por Carey (1985),

Vosniadou y Brewer (1987, 1992a, b) y Chi (1991). Sostiene que los cambios

explicados en los dos primeros modelos se describen como adición de creencias y no

como cambios revolucionarios como Carey propone, o como un reemplazo de teorías

Tabla 1. Niveles de cambio conceptual según Thagard (1992).

NIVEL 1 DESCRIPCIÓN 1

“Añadiendo un ejemplo” Implica un cambio en la estructura del concepto, pero estos nuevos ejemplos, por lo general, son triviales.

2 “Añadiendo una regla débil”

Resolución de problemas en menor grado.

3 “Añadiendo una regla débil”

Resolución de problemas en mayor grado.

4 “Añadiendo una nueva relación de

partes” o “descomposición”

Implica la adición de esta nueva parte, a la jerarquía de partes para formar nuevos conceptos.

5 “Añadiendo un nuevo tipo de

relaciones”

Se refiere a establecer relaciones entre dos cosas que anteriormente se consideraban distintas.

6 “Añadir un nuevo concepto”

Se añade un nuevo concepto a la estructura conceptual.

7 “Colapsando una parte del tipo de

jerarquía”

Requiere el abandono de una previa distinción.

8 “Saltando de rama” (branch

jumping)

Requiere el movimiento del concepto de una rama de un árbol jerárquico a otro.

9 “Intercambio de árbol” (tree

swapping)”

Requiere cambios en la organización de la jerarquía principal del árbol.


79

como Vosniadou y Brewer (1987, 1992a, b) señalan. Según Thagard (1992), los niños

en los estudios de Carey (1985) no parecen experimentar ningún tipo de interpretación

jerárquica cuando reasignan plantas y animales al concepto supraordinado de seres

vivos. En este caso los niños aprenden muchos más tipos de cosas, pero la noción de

clase no cambia y los niños no tienen que abandonar creencias sostenidas previamente.

Por otra parte, los niños en el estudio de Vosniadou y Brewer (1987, 1992a, b)

abandonan la creencia que la tierra es plana y aceptan la proposición de que es una

esfera, pero no añaden nuevos conceptos o eliminan otros, ni se dan cambios en la

“ relación entre partes” requeridos para que los niños se muevan de un modelo inicial a

un modelo esférico.

Thagard (1992) describe el cambio conceptual en el modelo de Chi (1992) como

un proceso progresivo en el que los niños van asociando cada vez menos los seres vivos

con la capacidad de movimiento y los van asociando cada vez más con sus procesos

biológicos. Aunque la adición de conceptos y sus relaciones adquiridos con el tiempo

dan lugar a diferentes patrones, las antiguas asociaciones entre estar vivo y el

movimiento no se rechazan, sólo cesa su acceso a la memoria. En el aprendizaje de la

física, Chi (1992) establece que no se llevan a cabo rechazos cuando los niños adquieren

nuevas teorías, aunque éstas tengan diferentes estructuras conceptuales que las teorías

cotidianas. Como se mencionó anteriormente, para Chi (1992), en el aprendizaje de la

física, los niños deben aprender a reconceptualizar los conceptos moviéndose de una

categoría ontológica a otra, y, en este sentido, el aprendizaje de la física requeriría un

sustancial “salto de rama” de una parte de la clase jerárquica a otra (Thagard, 1992).

A partir de este análisis Thagard (1992) concluye que los cambios de los niños

incluyen alguna reorganización conceptual sin revisión, sin mucho rechazo de ideas

previas, y propone dos esquemas para explicar a adquisición de nuevos conceptos

científicos por parte de los niños:

“1.- Los niños son como científicos. Comienzan, por ejemplo, con una teoría

animista de por qué las cosas se comportan como se comportan, pero cuando se les

enseña más acerca de los mecanismos biológicos y físicos, inconsciente o

concientemente aprecian que estos hechos tienen mayor coherencia explicativa que sus

teorías antiguas y, por lo tanto, abandonan el animismo.”


80

“2.- Los niños simplemente adquieren biología y física. No ven las nuevas

teorías como competidoras de sus creencias animistas previas, las cuales no han sido

explícita y fuertemente sostenidas inicialmente. El animismo no es un conjunto de

creencias que sea rechazado porque tenga menos coherencia explicativa que las nuevas

ideas que les han enseñado, puesto que no se hace ninguna comparación. Más bien lo

que sucede es que se adquiere el nuevo conocimiento biológico y las creencias antiguas

son simplemente olvidadas o reservadas para su uso en un contexto cotidiano no

académico.”

El modelo de Thagard (1992) parece ser una forma relevante para analizar el

proceso de cambio conceptual en niños pequeños debido a su naturaleza gradual, lenta y

compleja. El análisis detallado del proceso que permite llevar a cabo este modelo

probablemente proporcione más información para comprender la construcción y

reconstrucción del proceso de conocimiento que una visión bipartita (niveles o grados

bajos y altos) (Havu-Nuutinen, 2005).

2.2.3.4. Otras perspectivas sobre la teoría del cambio conceptual

Las investigaciones en cambio conceptual siguen una visión muy teórica y hacen

hincapié en la perspectiva del aprendizaje racional, sin embargo, el proceso de

aprendizaje conceptual en un contexto institucional apoyado por el profesor no está

gobernado sólo por procesos cognitivos (Havu-Nuutinen, 2000). Varios autores,

incluyendo Posner et al. (1982) y más recientemente Sinatra y Pintrich (2003), han

enfatizado en mayor o menor grado la importancia de los factores afectivos en el

cambio conceptual. El factor afectivo de la motivación implica la creación de entornos

de aprendizaje y la valoración del aprendizaje social en grupo. Pintrich et al. (1993) han

descrito una serie de aulas contextuales y factores motivacionales y cognitivos que

tienen impacto en el cambio conceptual. Insisten en que un "frío o excesivamente

racional modelo de cambio conceptual”, el cual presta atención sólo a la cognición de

los niños sin tener en cuenta la forma en que la motivación de sus creencias acerca de sí

mismos como aprendices y los roles que desempeñan los individuos en una comunidad

de aprendizaje, puede facilitar u obstaculizar el cambio conceptual.

Pintrich et al. (1993) propusieron que una explicación “irracional dura” para el

cambio conceptual es tan defendible como la de una cognición fría, y argumentaron que


81

la autoeficacia de los niños, el control de creencias, el contexto social de la clase, los

objetivos individuales de los niños, las intenciones, los propósitos, las expectativas y las

necesidades, son tan importantes como las estrategias cognitivas en el aprendizaje de

conceptos. Sostienen que el proceso de cambio conceptual puede estar influido por los

diferentes contextos de clase y que este proceso puede estar modelado por la naturaleza

de las interacciones entre los niños y el profesor. Por tanto, también deben considerarse

los factores contextuales y motivacionales (Pintrich et al., 1993) necesarios para

promover el cambio conceptual.

Por lo general, el cambio conceptual se ha investigado sólo a través de funciones

cognitivas como un proceso general sin considerar el contexto. No obstante, como se

mencionó anteriormente, el proceso del aprendizaje conceptual apoyado por el profesor

no depende sólo de factores cognitivos, por lo que el cambio conceptual debería

analizarse y discutirse dentro del contexto en el que se lleva a cabo este proceso (Havu-

Nuutinen, 2005). En este sentido, Tyson et al. (1997) y Duit y Treagust (2003) han

proporcionado un relevante modelo para analizar el cambio conceptual desde diferentes

puntos de vista: ontológico, epistemológico y socio-afectivo. La perspectiva ontológica

de este marco multidimensional examina la forma en la que los niños perciben la

naturaleza de las cosas que se estudian, es decir, la mirada que los niños dan al mundo.

La perspectiva epistemológica examina cómo los niños perciben su conocimiento acerca

de las cosas; los niños miran en su propio conocimiento. La perspectiva socio-afectiva

examina las condiciones sociales y afectivas necesarias para que se dé el cambio

conceptual y está relacionada con las motivaciones de los niños en el aprendizaje y en

ellos mismos como aprendices (Tyson, et al., 1997). Tyson et al. (1997) sugieren un

marco interpretativo multidimensional para analizar el cambio conceptual, así como los

aspectos ontológicos (Chi et al., 1994), epistemológicos (Posner et al., 1982), y socio-

afectivos (Pintrich et al., 1993) de una situación de aprendizaje pueden investigarse para

determinar cómo facilitan o limitan el proceso del cambio conceptual.

En adición a estos factores, Halldén (1999) sostiene que el contexto en general

juega un papel fundamental en el cambio conceptual, ya que las experiencias de los

niños están embebidas en la cultura. En el contexto cognitivo, este autor ha estudiado

los contextos situacionales y culturales observando el papel que juegan los contextos

cotidianos en el uso del conocimiento científico y de las explicaciones en el género del


82

habla. Halldén (1999) no considera el cambio conceptual como un proceso linear donde

el aprendizaje progresa de hechos detallados hacia teorías abstractas, sino como el

proceso simultáneo que se da entre estos niveles y donde los niños se encuentran

oscilando constantemente. Para Halldén (1999) estos cambios pueden ocurrir en

diferentes contextos ya sea situacionales, cognitivos y culturales, por tanto, el proceso

puede producir tres cambios diferentes en las concepciones de los niños: abandonando

una concepción previa y reemplazándola por una nueva; adquiriendo completamente

una nueva concepción; y adquiriendo una nueva forma de conceptualizar el mundo. La

forma en la que Halldén (1999) considera el cambio conceptual puede aplicarse para

analizar los procesos de cambio conceptual en el contexto de instrucción, y

especialmente permite poner énfasis en el tipo de discusiones de los niños (Havu-

Nuutinen, 2005).

Las principales características de estas perspectivas se han resumido por Havu-

Nuutinen (2002, 2005) y se presentan en Tabla 2.


83

Tabla 2. Teóricos y sus perspectivas acerca del proceso de aprendizaje y el cambio conceptual

(tomado de Havu-Nuutinen, 2005).

Teóricos Características principales del proceso de aprendizaje

Forma en la que es denominado el cambio conceptual

Principales características del cambio conceptual

Piaget (1966) Proceso individual Conflicto cognitivo

Teoría de las etapas Las estructuras cognitivas llevan al desarrollo de los conceptos

Vygotsky (1962, 1978)

Proceso social El lenguaje desempeña un papel esencial

Proceso en zig-zag

Los conceptos se forman por operaciones intelectuales en los que el lenguaje es la guía

Posner et al.

(1982)

Basado en conocimientos previos Enfoque racional del aprendizaje

1) Asimilación 2) Acomodación

Inteligibilidad, Plausibilidad, Carácter fructífero, Insatisfacción

Carey (1985)

Enfoque conceptual y racional del aprendizaje

1) Reestructuración débil 2) Reestructuración fuerte

Cambio de novato a experto Cambios en las teorías Especificidad de dominio

Hewson y Thorley (1989)

Enfoque racional del aprendizaje. Basado en conocimientos previos

1) Captura conceptual 2) Intercambio conceptual

La insatisfacción es la “etapa clave”. Las condiciones del cambio conceptual son difíciles de juzgar. Metacognición

Thagard (1992)

Enfoque racional del aprendizaje. El reemplazo conceptual se da a través de aplicaciones en la resolución de problemas

Teoría de 9 etapas

“Salto de rama” (“branch jumping”) “Intercambio entre árboles” (“branch jumping”)

Vosniadou

(1994)

Proceso activo en la adquisición de conocimiento en el que los modelos mentales desempeñan un papel importante

1) Enriquecimiento 2) Revisión

Proceso lento. Proceso que se da a través de la suspensión gradual y revisión de las presuposiciones

Chi et al. (1994)

Proceso ontológico en el que se cambia la forma en la que se conciben los conceptos. Se da por incompatibilidad de hipótesis

1) Cambios débiles 2) Cambios fuertes

“Salto de rama” (“branch jumping”) “Intercambio entre árboles” (“tree swapping”)

Beeth y Hewson

(1997)

El aprendizaje es un proceso individual y social. La metacognición desempeña un papel importante

El cambio conceptual ocurre cuando hay cambio en el status de las concepciones

Los cambios en los conocimientos declarativos y procedimentales son importantes

Tyson et al.

(1997)

El aprendizaje es un proceso cognitivo y social

Proceso multidimensional activo que se da del conocimiento pre-científico hacia la visión científica de los conceptos

Factores: 1) Epistemológicos 2) Ontológicos 3) Socio-afectivos

Halldén (1999)

El aprendizaje es un proceso oscilatorio en el que los hechos detallados y las teorías son simultáneamente construidos

Se dan tres cambios diferentes: 1) Reemplazo de conceptos

previos 2) Adquisición de nuevos

conceptos 3) Nueva forma de conceptualizar

el mundo

El contexto desempeña un papel esencial. El cambio conceptual se contextualiza, por lo tanto, está unido a contextos situacionales, cognitivos y culturales.


84

Por otra parte, Tyson et al. (1997) presentan un cuadro comparativo de los

diferentes lenguajes utilizados por varios investigadores para describir los grados o tipos

de cambio conceptual (Tabla 3).

Como puede observarse en ambas Tablas, tanto las perspectivas acerca del

proceso de cambio conceptual como el lenguaje utilizado para describirlo, difieren en

detalles, pero, en general, reconocen que el proceso de cambio implica la

reestructuración de las concepciones existentes para dar cuenta de la nueva información.

La investigación sobre el cambio conceptual ha desarrollado un vocabulario único, ya

que éste puede darse en diferentes niveles y diferentes autores utilizan términos

alternativos para describir aprendizajes similares. El análisis más común sugiere que

existen dos tipos de cambio conceptual, normalmente llamados reestructuración débil

del conocimiento, asimilación o captura conceptual, y reestructuración fuerte/radical

del conocimiento, acomodación o intercambio conceptual. Algunos autores no

Tabla 3. Diferentes formas de lenguaje utilizadas para describir los grados o tipos de cambio conceptual (en base a Tyson et al., 1997).

Autor Grado de cambio conceptual

Posner et al. (1982)

Strike y Posner (1992)

Hewson y Hewson (1992)

Carey (1985) Vosniadou (1994)

Vosniadou y Brewer (1987)

Thagard (1992)

Chi et al. (1994)

Tiberghien (1994)

Dykstra (1992)

Adición

Acreción

Acumulación de conocimiento que no involucra reestructuración

Enriquecimiento (acreción)

Revisión de creencias 1. añadir instancias 2. añadir una regla débil 3. añadir una regla fuerte

Sin cambios ontológicos entre los miembros de los conceptos. Implica acreción

Adición al campo experimental de referencia

Diferencia ción

Revisión débil

Asimilación

Captura conceptual

Reestructuración débil

Revisión a nivel de una teoría específica

4. añadir una relación parcial 5. añadir un nuevo tipo de relación 6. añadir nuevos conceptos 7. colapsar una parte de una jerarquía

Los miembros de los conceptos se mueven a través de categorías paralelas dentro de un árbol ontológico principal

Cambio conceptual semántico: modificación profunda de la estructura de los objetos y sucesos, pero la teoría no cambia radicalmente

Extensión de clase

Revisión fuerte

Acomodación

Intercambio conceptual

Reestructuración fuerte

Revisión a nivel de una teoría marco

8. Salto de rama 9. Intercambio de árbol

Los miembros de los conceptos se mueven de un árbol ontológico principal a otro

Cambio conceptual teórico: cambio a nivel de teoría (del sistema explicativo, especialmente causalidad

Reconcep- tualización


85

consideran la acreción como cambio conceptual y otros la incluyen como un nivel más

(Duit y Treagust, 2003). Debido a que en la literatura se le ha dado varios significados

al término cambio conceptual, con frecuencia el término cambio ha sido malinterpretado

como un intercambio de concepciones pre-instruccionales a los conceptos científicos.

Sin embargo, Duit (1999) y Duit y Treagust (2003) consideran que el término cambio

conceptual para el aprendizaje debe comprenderse como un proceso utilizado en

dominios, donde las estructuras conceptuales pre-instruccionales de los aprendices

tienen que ser fundamentalmente reestructuradas para permitir la comprensión del

conocimiento intencionado, es decir, la adquisición de los conceptos científicos. En un

sentido general, el cambio conceptual representa patrones de aprendizaje de las

concepciones pre-instruccionales de los niños hacia los conceptos científicos que serán

aprendidos.

Estudios recientes relacionados con el cambio conceptual han mostrado

evidencia que las dificultades conceptuales son una parte normal del aprendizaje y que

las ideas alternativas son intentos típicos de los niños para construir significados acerca

de los contenidos de las ciencias (Duit y Treagust, 2003). En este sentido, el enfoque de

cambio conceptual en la enseñanza de las ciencias se considera una forma efectiva de

mejorar su aprendizaje (Havu-Nuutinen y Keinonen, 2007).

2.2.4. La enseñanza y el aprendizaje de las ciencias en la educación infantil

El niño de la etapa de educación infantil recorre un periodo de tiempo en el que

irá construyendo sus primeras concepciones e interpretaciones de él mismo y del mundo

que le rodea. Se destacan en este periodo los grandes cambios físicos y fisiológicos que

sufren en su cuerpo. El niño, a través de la interacción con los objetos físicos y los

diferentes seres vivos, irá familiarizándose con unos sonidos, unos símbolos, unas

imágenes y, en definitiva, con unas codificaciones que le permitirán pertenecer al grupo

del cual forma parte; y aprendiendo y desarrollando un lenguaje oral, escrito y

matemático, así como intercambiando conocimientos con el grupo del cual forma parte

(Castelló et al., 1999). En este sentido, se considera muy importante que en la etapa de

educación infantil se proporcione a los niños experiencias que les conduzcan a

familiarizarse con los objetos físicos relevantes y los seres vivos para potenciar la


86

manipulación, la cual favorecerá su perfeccionamiento motriz y su curiosidad; la

vivencia de diferentes situaciones; la observación libre; la observación dirigida; el

descubrimiento y la vivencia de nuevos conceptos; y la aplicación de estos nuevos

conceptos. En las siguientes secciones se discuten las principales aportaciones de la

investigación en la educación en ciencias con niños pequeños y que actualmente

sustentan nuevos modelos de enseñanza-aprendizaje para esta etapa de instrucción.

2.2.4.1. Aproximaciones de la educación científica en la educación infantil

La enseñanza-aprendizaje de las ciencias en la educación infantil se ha basado

en un gran número de creencias e ideas pedagógicas que han guiado los programas

curriculares. De la misma forma, han existido también diferentes enfoques para abordar

el contenido científico. A partir de un estudio sistemático de un gran número de

propuestas de actividades en educación infantil, Ravanis y Bagakis (Ravanis, 1996;

Ravanis y Bagakis, 1998) han distinguido diferencias notables entre los objetivos y los

contenidos de las actividades científicas; las metodologías de organización y su puesta

en práctica; los dispositivos utilizados; y el rol de los niños y de los profesores, y de la

evaluación. En base a este análisis estos autores han propuesto una clasificación de

escuelas pedagógicas considerando los diferentes contextos, tanto en los que se diseñan

las actividades de enseñanza, como en los que se han llevado a cabo el diseño e

implementación de investigaciones al respecto.

El enfoque de una primera escuela se basa en los marcos teóricos o dominios del

empirismo y las corrientes conductistas, más que en la investigación enfocada a

explorar los procesos de pensamiento de los niños. La principal idea que sustenta esta

perspectiva es la importancia de la provisión de estímulos a través de los cuales los

sentidos registran nuevos datos. El profesor presenta los elementos seleccionados de las

ciencias y los dispositivos, define las interrogantes, formula los problemas y da las

explicaciones, tratando de transmitir los conocimientos dentro de un modelo tradicional

de comunicación en la escuela del tipo profesor-emisor y alumno-receptor. Sin

embargo, estos elementos seleccionados no son las representaciones ni las capacidades

o las posibilidades de aprendizaje de los niños.


87

En enfoque de una segunda escuela se ha desarrollado sobre la base de la

perspectiva piagetiana. En esta perspectiva se ofrece a los niños las posibilidades de

asimilación de los conocimientos científicos a través de la experimentación y la

manipulación del material pedagógico. El profesor planifica los ejes generales de la

actividad, observa, promueve y cuestiona a los niños interviniendo según las

circunstancias, y evalúa los resultados del trabajo efectuado por los niños. Dado que el

profesor juega un rol principal de apoyo y aliento, y de que el material pedagógico debe

ser tal que los niños puedan manipularlo por ellos mismos, esta perspectiva tiene ciertas

limitaciones en el desarrollo de las actividades. Además, otra crítica que ha recibido el

enfoque piagetiano es que se limita al desarrollo cognitivo de los niños y no a su

aprendizaje, y que los estudios realizados bajo esta perspectiva se restringen al

pensamiento del niño por sí solo (Lawson, 1994; Limón y Carretero, 2002; Tytler y

Peterson, 2004; Metz, 1995, 1997, 1998). Por otra parte, según Ravanis y Bagakis

(1998), este enfoque no ha tenido ninguna interacción con la investigación en educación

científica, a pesar de que uno de sus aspectos básicos es la construcción del

conocimiento científico, permaneciendo solamente en al ámbito de la psicología del

desarrollo.

Un tercer enfoque está influido por las teorías de aprendizaje post-piagetanas y/o

por la teoría socioconstructivista de Vygostky, así como por los resultados de la

investigación en didáctica de las ciencias, que, en general, reconocen la importancia y el

rol privilegiado de la interacción social en la puesta en práctica de nuevas operaciones

cognitivas y aprendizajes. Así, hay que considerar al profesor como el tutor y/o

mediador que interviene entre los conocimientos y las prácticas científicas, por una

parte, y los problemas del pensamiento de los niños, por la otra. En este contexto, el

aprendizaje se entendiende como un producto de la intervención social que tiene lugar

alrededor de conceptos clave.

Debido a la gran influencia del trabajo de Piaget, el segundo tipo de escuela

pedagógica ha prevalecido y ha guiado en gran medida la investigación y el diseño y

desarrollo del currículo de ciencias en la educación infantil. Por ello, no ha sido hasta

hace pocos años que las investigaciones basadas en las perspectivas neo-piagetianas y

vygotskianas están mostrando que los niños pequeños son capaces de comprender

conceptos científicos y de construir explicaciones científicas (Koliopoulus et al., 2004,


88

2004; Krogh y Slentz, 2001; Ravanis, 1999, 2000; Ravanis y Bagakis, 1998, Robins, J.

2005; Venville, 2004; Zogza y Papamichael, 2000).

Desde esta última perspectiva y con las aportaciones de estas investigaciones,

Eshach y Fried (2005) han expuesto ampliamente seis razones por las cuales los niños

pequeños pueden y deben acercarse a la ciencia:

(1) Los niños disfrutan de manera natural observando y pensando acerca de la

naturaleza. Los niños, los introduzcamos o no a la ciencia, hacen ciencia (Farmery

2002; Sanmartí, 1995, 2000). Los niños nacen con una motivación intrínseca para

explorar el mundo. Esto significa que darán sus primeros pasos hacia la ciencia con

ayuda o sin ella. De este modo, para prevenir la formación de ideas alternativas es

necesario intervenir y proveer ambientes de aprendizaje que promuevan el desarrollo de

los niños de una forma fructífera y de manera que hagan sus primeras exploraciones

científicas de un modo adecuado para un posterior correcto aprendizaje de conceptos

científicos.

(2) Acercar a los niños a la ciencia desarrolla actitudes positivas hacia la ciencia. Las

actitudes se van desarrollando en los primeros años de vida de los niños y pueden tener

un impacto crucial en el aprendizaje de las ciencias. Si se desea que los niños

desarrollen actitudes positivas hacia la ciencia debemos acercarlos a ella de una manera

en la que se estimule su curiosidad y se promueva su entusiasmo. La curiosidad es

natural en los niños pequeños y, probablemente, se encuentra ligada a la ciencia, ya que

es una parte esencial de la experimentación, la observación de los cambios, y del

sentido de maravillarse, los cuales subyacen en un verdadero aprendizaje de la ciencia

(Krogh y Slentz, 2001). Los niños que sienten curiosidad por los fenómenos naturales

tienden a hacer preguntas comenzando con un ¿por qué?, y cuando hacen estas

preguntas se interesan en las razones y las explicaciones de estos fenómenos de tal

forma que estas actitudes los conducen de una manera natural hacia la investigación. Al

respecto Raper y Stringer (1987) sostienen que:

“Los niños piensan como lo hacen los científicos -o el pensamiento de los

científicos es en mucho como el de los niños-, ya que ambos están interesados en el

¿por qué?” (Raper y Stringer, 1987, p. 27).


89

(3) Un acercamiento temprano a los fenómenos científicos da lugar a una mejor

comprensión de los conceptos científicos que se estudian posteriormente de una manera

formal. Las primeras experiencias tienen una influencia significativa en el desarrollo de

nuevos conocimientos, y la forma en la que los niños abordan los fenómenos científicos

es sumamente importante (Johnston y Grag, 1999; Harlen, 1998, 2000).

(4) El uso de lenguaje científico en edades tempranas influye el desarrollo de

conceptos científicos. A pesar de los conflictos que pueden tener lugar entre el lenguaje

cotidiano y el científico, este tipo de conflictos, si están acompañados de una práctica

educativa científica, pueden ser una fuente genuina de desarrollo conceptual (French,

2004). La conexión entre los mecanismos de pensamiento y los de comunicación

sugieren que acercar los niños al “habla científica” puede ayudarles a establecer

patrones de “conversaciones científicas”, las cuales, a su vez, promoverán el desarrollo

de patrones de “pensamiento científico” (Candela, 1991; 2001; Lemke, 1990; Mercer et

al., 2004; Rojas-Drumond et al., 2003b; Wegerif et al., 1999a, b).

(5) Los niños pueden comprender conceptos científicos y razonar científicamente.

Aunque algunas investigaciones han mostrado que los niños carecen de ciertas

habilidades para conducir investigaciones satisfactoriamente (Dumbar y Klhar, 1989;

Kuhn et al., 1988; Schauble, 1990; 1996; Schauble y Glasser, 1990), otros estudios han

mostrado que los niños de 4 años pueden distinguir una prueba conclusiva de una

inclusiva para desarrollar una hipótesis (Gelman y Markman, 1986; Brown, 1990;

Ruffman et al., 1993; Sodian et al., 1991). Si los niños van adquiriendo las bases de las

habilidades que les permitan conectar la teoría con la evidencia al exponerlos a

situaciones en las que puedan ejercitar estas habilidades (Brown y Campione, 1994;

diSessa, 1982; Metz, 1995, 1998; Kanari y Millar, 2003; White, 1993), esta adquisición

les permitirá su posterior desarrollo, y, en este aspecto, la educación científica

desempeña un papel crucial (Johnston, 1996).

(6) La ciencia es una forma efectiva para desarrollar el pensamiento científico.

Promoviendo el pensamiento científico en contextos científicos los niños pueden

percibir situaciones “objetivas” dónde observar la influencia de una variable aislada más

fácilmente, y, de esta forma, aprender no sólo a ser críticos y analíticos, sino también


90

aprender a ver otras formas de pensamiento que no son “científicas” (Harlen, 1998,

2000; Johnston, 1996).

2.2.4.2. El conocimiento científico y la enseñanza de las ciencias en la Educación

Infantil

El término “ciencia” se ha utilizado para describir un cuerpo de conocimientos y

actividades que dan lugar al conocimiento científico. Este conocimiento científico

comprende dos tipos de conocimiento: el conocimiento dominio-específico, que se

refiere a los conceptos de los diferentes campos de la ciencia, y el conocimiento

dominio-general o de estrategias generales, que comprende las habilidades generales

implicadas en los diseños experimentales y la evaluación de evidencia (Zimmerman,

2000). Esta división entre el conocimiento de dominio específico y dominio general da

lugar a otras distinciones análogas, tales como el conocimiento conceptual y el

conocimiento procedimental, específicamente en su división más general entre

“conocer” y “conocer cómo”. Esta división en el uso de la palabra “ciencia” y los

diferentes tipos de conocimiento que abarca es la principal justificación del por qué los

niños y las niñas deberían aprender ciencia: la ciencia les acerca al mundo real y la

ciencia promueve el desarrollo de habilidades de razonamiento (Eshach y Fried, 2005).

La primera afirmación hace referencia al conocimiento dominio-específico o

conocimiento conceptual. Cuando los niños comprenden los conceptos científicos

pueden ser capaces de interpretar y comprender el mundo que les rodea. La segunda

afirmación se refiere al conocimiento de dominio general o conocimiento

procedimental, es decir, “el hacer ciencia”, lo que contribuye al desarrollo de

habilidades generales que se requieren no sólo en un dominio específico sino en una

amplia variedad de dominios no necesariamente científicos. Respecto a la idea que la

ciencia acerca a los niños al mundo real, es necesario aclarar que la ciencia no les acerca

al mundo de una forma directa, sino que les acerca a las ideas, conceptos y teorías

usados para interpretar el mundo, de tal manera que les permite mirar el mundo a través

de sus propios conceptos (Driver y Bell, 1986). En este sentido, Driver et al. (1985)

utilizan las metáforas de enseñar a “mirar con otras lentes” y a “vestirse de científicos”:


91

“En la enseñanza de la ciencia permitimos a los niños “mirar” los fenómenos y

las situaciones experimentales de formas particulares, a aprender a vestirse en los

“espectáculos conceptuales” de los científicos” (Driver et al., 1985, p. 193).

Con respecto a la idea que la ciencia desarrolla habilidades de razonamiento,

existe el acuerdo que la parte central del razonamiento científico, tanto fuera como

dentro de la ciencia profesional, es la coordinación entre la teoría y la evidencia (Kuhn

y Pearsall, 2000). La coordinación de la teoría y la evidencia requiere habilidades de

indagación o de conocimiento dominio-general, y es por esta razón que la indagación se

considera inherente a la ciencia. Se sostiene que la educación científica contribuye al

desarrollo del razonamiento científico implicando a los niños en situaciones de

indagación. Al formular preguntas, acceder a la evidencia e interpretarla y coordinarla

con las teorías, se cree que los niños desarrollan habilidades intelectuales que les

permitirán construir nuevos conocimientos (Chan et al., 1997). Sin embargo, como se

mencionó anteriormente, existen discrepancias en la literatura acerca del razonamiento

científico de los niños.

Algunos autores sostienen que existe una significativa debilidad estratégica en el

razonamiento de los niños, la cual tiene implicaciones en la actividad indagatoria

(Klahr, 2000; Klahr et al., 1993; Kuhn et al., 1988, 1992, 1995, 2000; Schauble, 1990,

1996). De esta forma, Kuhn et al. (2000) sostienen que las habilidades requeridas para

enrolarse en formas típicas de indagación no están presentes tampoco en jóvenes

adolescentes. Las estrategias que utilizan para acceder, examinar e interpretar evidencia,

están muy lejos del modelo óptimo. Al parecer, existe una brecha entre la creencia que

la educación científica basada en la indagación promueve el razonamiento científico y

la realidad que las habilidades cognitivas necesarias para hacerlo no están presentes en

los niños. Por otro lado, en otras investigaciones se ha mostrado que niños aún

pequeños muestran la habilidad de pensar científicamente (Gelman y Markman, 1986;

Brown, 1990; Kanari y Millar, 2003; Ruffman et al., 1993). En esta posición Metz

(1995, 1997, 1998, 2000) ha desarrollado una serie de estudios, apoyándose en otras

investigaciones, en los que postula que las perspectivas piagetianas y no piagetianas

contemporáneas, que defienden la incapacidad de los niños pequeños de razonar

científicamente, sobrestiman estas capacidades y no promueven el pensamiento


92

científico potencial que los niños poseen. La autora sostiene que en situaciones

particulares de aprendizaje los niños son capaces de desarrollar estas habilidades.

Tanto el conocimiento dominio-específico como el conocimiento dominio-

general constituyen el pilar de la educación científica, por lo que en la educación

infantil el principal objetivo ha de ser que los niños y niñas desarrollen una mejor

comprensión e interpretación del mundo en que viven a través de los conceptos

especiales (conocimiento dominio-específico) y de la apreciación de las formas en que

se construye el conocimiento científico (conocimiento dominio-general) que lo

caracterizan (Leach y Scott, 2000). En este proceso de aprendizaje los niños van

desarrollando la visión científica de los fenómenos bajo estudio contraponiendo su

formas iniciales de razonamiento basadas en sus experiencias de la vida diaria, por

tanto, el aprendizaje de la ciencia implica observar y pensar acerca de los fenómenos de

una nueva forma (Sutton, 1992), de una forma científica.

2.2.4.3. La enseñanza y el aprendizaje en el aula de ciencias de infantil

La enseñanza y el aprendizaje de las ciencias puede verse a través de varios

enfoques como se señaló anteriormente. La mayoría de los estudios que se han realizado

con niños pequeños se han enfocado en el desarrollo cognitivo y han estado muy

alejados de los procesos de aprendizaje que se dan en el aula (Venville, 2004). Estos

estudios, fundamentados en el trabajo de Piaget (1929, 1930, 1974), como se ha

mencionado, han recibido numerosas críticas ya que se centran en la actividad

autónoma de los niños y su desarrollo cognitivo y no en el aprendizaje. Por otra parte, la

mayoría de los estudios relacionados con la educación científica se han llevado a cabo

en los niveles de primaria y secundaria, enfocándose principalmente a las concepciones

que tienen los niños acerca de diversos fenómenos naturales. En estos estudios se ha

reconocido que los niños tienen ideas informales o espontáneas acerca de los fenómenos

naturales (Carmichael, et al., 1990; Driver et al., 1985; Pfundt y Duit, 1994), y que estas

ideas pueden no corresponderse con las científicas. En adición a esto, se ha visto que la

evolución de las formas de pensamiento de los niños acerca de estos fenómenos tiende a

ser un proceso lento y fragmentario (Scott y Driver, 1998).


93

Estas conclusiones han llevado a investigar cómo desarrollar un proceso de

enseñanza-aprendizaje efectivo y significativo. En este sentido, los investigadores han

enfatizado que deben potenciarse las habilidades cognitivas de los niños, que deben

potenciarse los contextos y las oportunidades para que los niños puedan reflexionar

acerca de sus ideas sobre los fenómenos naturales, y que las ideas iniciales de los niños

desempeñan un rol crucial en este proceso de aprendizaje. Sin embargo, los estudios que

se han realizado acerca de métodos de enseñanza particular y estrictamente organizados

para tal efecto han sido irrelevantes (Havu, 2000). Havu (2000) sostiene que si se

pretende que los niños “hagan ciencia” y no simplemente aprender “acerca de la

ciencia”, el currículo de ciencias debe construirse en base al desarrollo, prueba y

reestructuración de teorías científicas, y que estos propósitos no se logran a través de los

modelos de enseñanza y aprendizaje, sino a través de las formas en que los profesores

comprenden cómo se construye el conocimiento científico. A este respecto, y en base a

lo que ha aportado la agenda actual sobre la investigación en la educación científica, se

han señalado cuatro enfoques principales acerca de la enseñanza de la ciencia en

educación infantil (The National Research Council, 2004):

Métodos de Indagación Empírica. Los niños aprenden a realizar preguntas, a

pensar cuidadosamente cómo estas preguntas pueden contestarse empíricamente y a

desarrollar una serie de métodos para conducir estas investigaciones. Este enfoque ha

mostrado la evolución en la comprensión de los niños y sus capacidades para realizar

preguntas e investigarlas a través de estudios que ellos mismos diseñan, así como a

diagnosticar debilidades en sus propias investigaciones y en las de sus compañeros. Por

ejemplo, a los 7 años los niños comprenden el objetivo de la prueba de una hipótesis

(Sodian et al., 1991), y algunos otros son capaces de diferenciar la teoría de la evidencia

(Klhar et al., 1993).

Por otra parte, los niños son capaces de utilizar algunos criterios

metaconceptuales que utilizan los científicos para seleccionar teorías (Samarapungavan,

1992). En esta misma línea de investigación, otros autores documentan un progreso

fundamental en la indagación científica de los niños y el conocimiento dominio-

específico. Tales son los casos de Karmilof-Smith e Inhelder (1974) que señalan que

muchos de los niños de su estudio construyeron el principio de momentos y Metz

(1993) encontró mejoras fundamentales en la comprensión del equilibrio mecánico.


94

Gutiérrez-Romero (2004) encontró que niños de edad infantil mejoraron

significativamente su física intuitiva al trabajar con planos inclinados. Por su parte,

Tytler y Peterson (2004), en un estudio con niños desde 5 años de edad, desarrollaron

un marco que permite observar las diferentes formas en que los niños realizan

investigaciones, así como sus niveles de razonamiento en actividades de exploración. Su

estudio mostró el amplio rango que tienen los niños para coordinar hechos científicos

con evidencias, en una variedad de situaciones de exploración, y las diversas formas en

las que el contenido conceptual y el razonamiento científico se interrelacionan. La

investigación del desarrollo indica que los niños pequeños pueden no poseer los

recursos cognitivos de los adultos o de los científicos necesarios para diseñar

experimentos controlados y evaluar el ajuste de los modelos a los datos (Klahr, 2000;

Kuhn y Dean, 2004; Masnick y Klhar, 2003; Schauble, 1996), pero sí pueden revisar

sus conceptos de cara a nueva evidencia significativa (Carey, 2004; Carey y Sarnecka,

2006; Gopnik et al., 2004; Metz, 2004).

Construcción de teorías. Muy relacionado al aspecto anterior está el enfoque de

la construcción de teorías. Los niños, a través de los contenidos científicos que se

abordan durante la educación primaria, van considerando los criterios por medio de los

cuales las teorías científicas se formulan, usan, prueban y revisan. Los niños que han

seguido este enfoque han mostrado un desarrollo epistemológico impresionante acerca

de la naturaleza de la ciencia, así como cambios en sus propensiones a reflexionar sobre

su propio pensamiento.

En este aspecto, Carey et al. (1989) señalan que, después de una intervención

educativa, más de la mitad de los niños consideraron los experimentos como prueba de

ideas, y que algunos pudieron percibir cómo resultados inesperados dan lugar a la

revisión de ideas. De la misma forma, Smith et al. (2000) encontraron que los niños de

su estudio desarrollaron posturas epistemológicas hacia la ciencia, al considerar el rol

central que desempeñan las ideas en el proceso de adquisición del conocimiento, así

como los aspectos mentales, sociales y experimentales implicados en la comprensión,

desarrollo, prueba y revisión de estas ideas. Los autores concluyen que los niños

pequeños están más preparados para formular ideas epistemológicas sofisticadas de lo

que se pensaba. En otro estudio Howe et al. (2000), bajo la perspectiva de la prueba de

hipótesis, observaron que con tareas adecuadas los niños pueden integrar el


95

conocimiento conceptual y el procedimental, teniendo éste último un gran impacto

sobre el primero. Los autores destacan la importancia del “consenso” en la discusión de

varias ideas y su verificación. De la misma forma señalan que, en contra de lo que otras

investigaciones han sugerido, esta perspectiva de prueba de hipótesis, apoyada en tareas

estructuradas adecuadamente, puede utilizarse con niños muy pequeños.

Por otra parte, Karmiloff-Smith (1988) sostiene que a los 6 años de edad los

niños intentan construir una teoría unificada para dar cuenta de todos los

acontecimientos. Brewer y Samarapungavan (1991) concluyen que las teorías de los

niños son semejantes a las de los científicos ya que las teorías de los niños trascienden

lo que es concreta y directamente perceptible; sus teorías son también consistentes

desde sus perspectivas; y frecuentemente son un intento de integrar diferentes fuentes de

información (por ejemplo, lo que han escuchado de los adultos y sus propias

observaciones). Además, las teorías de los niños tienen un poder explicativo. En un

estudio reciente Samarapungavan et al. (2008) concluyeron que niños de edad infantil

fueron capaces de implicarse en la práctica de la indagación científica y conducir

investigaciones empíricas para ampliar y revisar su conocimiento biológico. Los niños

fueron capaces de hacer preguntas genuinamente científicas y elaborar predicciones que

pudieron evaluarse a través de evidencia empírica durante sus investigaciones.

Modelización. El proceso de aprendizaje en base a la construcción de modelos

parece ser central en la construcción de teorías científicas, así como en la enseñanza de

las ciencias (Clement, 1989, 2000; Coll, 2005). Este enfoque enfatiza el desarrollo de

los modelos de los fenómenos en la naturaleza a partir de la prueba y revisión de los

modelos iniciales que tienen los niños. Un modelo, que puede ser un objeto,

acontecimiento, proceso o sistema, es una representación simplificada de un fenómeno

que sugiere cómo se lleva a cabo este fenómeno (Gilbert y Boulter, 1998). La formación

de modelos es la construcción de un modelo de algún fenómeno integrando piezas de

información acerca de la estructura, función/comportamiento y mecanismos causales del

fenómeno, considerando sistemas análogos o a través de la inducción. El uso y

evaluación de los modelos permiten al aprendiz rechazar sus modelos y comenzar de

nuevo o seleccionar una revisión o elaboración. La revisión involucra la modificación

de las partes de un modelo que ya existe de tal forma que esta revisión permite describir

o explicar mejor una situación dada. Por su parte, la elaboración involucra la


96

combinación o adición de información a los modelos existentes a través de procesos

como la integración de un modelo en un sistema más amplio, o la adición de más partes

al modelo (Clement, 1989; Stewart y Hafner, 1991).

El enfoque basado en la modelización (Boulter, 2000; Boulter y Gilbert, 1996,

2000; Boulter y Buckley, 2000; Clement, 1989, 2000; Gilbert y Boulter, 1998; Gilbert

et al 2000a, b) tiene la ventaja de zanjar el debate acerca de los contenidos-procesos que

se ha llevado a cabo en la educación científica. No se puede modelar sin modelar algo,

por lo tanto, cuando los niños se implican en la modelización, los procesos de

razonamiento y los conceptos científicos se despliegan siempre juntos. La enseñanza

basada en la modelización es cualquier implementación que considera fuentes de

información, actividades de aprendizaje y estrategias de instrucción pensadas para

facilitar la construcción de modelos mentales, tanto a nivel individual como grupal

(Gobert y Buckley, 2000). En este sentido, la instrucción basada en la construcción de

modelos puede ayudar a los niños a ampliar sus forman intuitivas de utilizar los

modelos en aplicaciones más complejas y multifacéticas (Cocking et al., 2000).

Argumentación. Este enfoque está basado en las ideas de Lemke (1990) y Kuhn

(1992) que sostienen que la ciencia implica desarrollar y participar en una forma

particular de argumentación, incluyendo las relaciones que se establecen entre teorías,

hechos, afirmaciones y evidencias. Esta caracterización de ciencia reconoce

explícitamente que ésta no es solamente el desarrollo de conocimientos, habilidades y

de un tipo de razonamiento, sino también la participación en un proceso social que

incluye valores, historia y objetivos personales.

Osborne (2001) sugiere que aprender a razonar en ciencias implica aprender

cómo construir argumentos que relacionen la evidencia con ideas y teorías. De igual

forma, Driver et al. (1994a, b) sostienen que el aprendizaje de la ciencia no es sólo la

adquisición de hechos acerca de la forma cómo es el mundo, sino que“aprender

ciencias implica estar iniciado en formas científicas de conocer” (Driver et al., 1994a,

b) e incorporar el sentido de las prácticas de la comunidad científica. Estas prácticas

incluyen generar afirmaciones acerca del conocimiento y el uso de argumentos que

sostengan tales afirmaciones para clarificar y persuadir (Andrews et al., 1993). Por lo


97

tanto, la educación científica puede considerarse, en parte, como el aprender a

argumentar en contextos científicos (Kuhn, 1992).

Este énfasis en la argumentación es consistente con los objetivos educativos

generales referentes al uso de la lógica, el razonamiento y la evidencia (Jiménez-

Aleixandre, et al., 2000), y, además, parece tener un valor específico en la educación

científica, particularmente en relación a las nuevas áreas de la ciencia donde algunas

afirmaciones son controvertidas (Millar y Osborne, 1998). Un enfoque particular de la

argumentación es el que sostiene que ésta puede ser más un proceso colaborativo de

interacción entre los compañeros que un proceso de confrontación. En referencia a este

aspecto, Solomon (1998) sostiene que una argumentación basada estrictamente en la

lógica puede ser confrontacional y destructiva. Por ello prefiere utilizar la palabra

“discusión” para caracterizar el proceso colaborativo que se lleva a cabo en el aula,

uniéndola a la “retórica” de Billig (1987), que considera el persuadir a través de mostrar

ejemplos. Este enfoque está muy relacionado con el “habla exploratoria” de Mercer et

al. (1999), en el cual se considera la discusión crítica, pero constructiva, de las ideas

alternativas, la identificación de información relevante, la justificación de las opiniones

y el razonamiento explícito.

Los estudios empíricos referentes a la argumentación en el aula de ciencias, al

igual que otros aspectos, son escasos en educación infantil. Por ejemplo, Cappecchi y

Carvalho (2000a, 2000b) han trabajado con niños de entre 8 y 11 años identificando la

estructura y los niveles en la calidad de los argumentos durante actividades relacionadas

con el conocimiento físico. En estos estudios las autoras encontraron que, además de

elaborar muchas afirmaciones como justificativas y relacionándolas con los datos

obtenidos, los niños elaboraron hipótesis a partir de sus conclusiones, pero el nivel de

las argumentaciones por lo general fue bajo. En otro estudio reciente, Naylor et al.

(2007) desarrollaron un marco para analizar el proceso de argumentación de niños de 7

a 9 años de edad basado en el proceso de la argumentación y no en el contenido lógico o

elementos lingüísticos del argumento. Estos autores encontraron que inequívocamente

los niños se implicaron en el proceso y que fue útil para ellos. Un aspecto significativo

que resaltan estos autores es la forma en la que los niños co-construyeron los

argumentos. La argumentación se centró más en buscar la mejor opción a través de un

proceso colaborativo que en defender un particular punto de vista.


98

En general, las investigaciones realizadas en el área de la argumentación han

mostrado que los estudiantes carecen de habilidades argumentativas (Driver et al.,

2000). Por tanto, considerando que la argumentación desempeña un rol central tanto en

la ciencia como en su enseñanza, el desarrollo de estas habilidades debe promoverse

explícitamente a través de contextos de instrucción apropiados, tareas estructuradas y

modelizaciones (Osborne et al., 2004).

� Los modelos científicos precursores

La construcción de modelos como representaciones simbólicas está basada en

articulaciones progresivas entre los registros empíricos, formales y cognitivos (Weil-

Barrais, 1997, 2001), sin embargo, la génesis y el uso de modelos en la enseñanza de la

ciencia son el resultado de procesos educativos especialmente orientados, de larga

duración, y necesitan de un alto nivel cognitivo para su construcción. En este sentido, el

enfoque de modelización adopta una forma especial en la educación infantil, por lo que

el concepto de modelo científico precursor (Lemeignan y Weil-Barrais, 1993; Weil-

Barrais, 1997, 2001.) puede ser un enfoque fructífero para promover el progreso

cognitivo de los niños (Ravanis, 2000). La construcción de modelos en niños pequeños

no consiste en la adquisición del modelo en sí, sino de algunos elementos del mismo

que les permitan ir ampliando el modelo científico. Los modelos precursores son

construcciones cognitivas generadas en el contexto educativo y constituyen las bases

para subsecuentes construcciones las cuales, sin estas bases, pueden ser difíciles o

imposibles de construir (Lemeignan y Weil-Barrais, 1993; Weil-Barrais, 2001).

Los niños pequeños poseen un deseo natural de desarrollar modelos para

interpretar el mundo que les rodea y utilizan los recursos a su alcance para hacerlo, sin

embargo, no necesariamente seleccionan los recursos que les permiten reconocer o

establecer relaciones desde el punto de vista científico. A partir de la observación y los

datos disponibles, los niños pueden ir desarrollando un repertorio de modelos más

potentes que les permitan acercarse a la resolución de nuevos problemas mejorando sus

razonamientos (Leher y Schauble, 2000) y llevando gradualmente la ingenuidad de sus

modelos iniciales hacia la complejidad de los modelos científicos (Arcá y Guidoni,

1989).


99

Este modelo precursor puede considerarse un modelo de enseñanza, en palabras

de Gilbert y Boulter (1998) y de Erduran y Duschl (2004), o un modelo escolar, en

palabras de Izquierdo et al. (1999) y Sanmartí (2005), es decir, un modelo

especialmente construido para promover la comprensión del modelo consensuado

(Gilbert y Boulter, 1998; Erduran y Duschl, 2004).

Basándose en el enfoque de modelos científicos precursores, algunos autores

han diseñado estrategias de enseñanza con el objetivo de promover la construcción de

diferentes modelos. Así, Koliopoulos et al. (2004) encontraron que niños de 5-6 años de

edad pueden construir un modelo precursor relacionado con la flotación o el

hundimiento de los cuerpos basado en un concepto intuitivo de densidad, considerando

el tipo de material del que estaban hechos los objetos. Por su parte, Ravanis et al. (2004)

señalan que niños de 5 a 7 años de edad lograron construir un modelo precursor de

fricción al considerar el “peso” y la “naturaleza de la superficie de contacto” como

variables importantes en la predicción del movimiento de un objeto. En otro estudio,

Zogza y Papamichael (2000) encontraron que niños la misma edad fueron capaces de

construir un modelo de ser vivo basado en funciones básicas relacionadas con la

dependencia del medio ambiente, tales como la nutrición y la respiración, y la

posibilidad de muerte cuando esta dependencia se interrumpe, considerando tanto a las

plantas como a los animales. Aunque no situado en el enfoque de modelos científicos

precursores, pero siguiendo el de modelización en general, y trabajando con niños de 7-

8 años, Acher et al. (2007) señalan que los niños construyeron “un modelo de partes

imaginario” basado en una visión continua de la materia que les permitió explicar los

cambios en diferentes materiales.

2.3. Algunas consideraciones sobre el marco teórico

En este estudio, en la primera fase de la investigación referente al análisis de

documentos curriculares, se siguieron los criterios de Panza (1993) y de Posner (1998)

para caracterizar los modelos curriculares y sus orientaciones teóricas.

Durante el desarrollo de la segunda fase de la investigación, se ha visto la

ciencia como un proceso de articulación, prueba, evaluación y redefinición o revisión de


100

modelos que representan el mundo (Giere, 1988, 2002, 2004). Desde esta visión se

considera que el conocimiento de varios dominios o subdominios de la ciencia se

realiza, primeramente, en términos de familias de modelos que representan teóricamente

aspectos importantes del mundo externo (Giere, 2004). Según Giere, las hipótesis

científicas especifican las similitudes entre nuestros modelos y el mundo natural

probadas empíricamente, y, por otra parte, también especifican las formas en las que

varios modelos se relacionan unos con otros dentro de un dominio de conocimiento

De la misma forma, el aprendizaje de la ciencia se ha visto como un proceso de

construcción de conocimiento dominio-específico, en el que se asume que el

aprendizaje de dominios conceptuales, tales como la ciencia y las matemáticas, se

caracteriza por el desarrollo de distintas estructuras y procesos dominio-específicos

conceptuales. Por lo tanto, la instrucción se enfoca en ayudar a los niños a adquirir las

ideas nucleares y formas de pensamiento que son centrales para un dominio particular

de conocimiento.

Igualmente, se han tomado también en cuenta una serie de objetivos generales de

la enseñanza de las ciencias en la educación infantil que han guiado el desarrollo del

estudio:

a) Aprender a mirar el mundo con otras miradas (la ciencia es acerca del mundo real).

b) Aprender a emocionarse de una determinada manera (sentir curiosidad, interés,

maravillarse)

c) Aprender a pensar crítica y creativamente (la ciencia desarrolla habilidades de

razonamiento, formas poderosas de pensar).

d) Aprender a pensar científicamente (alfabetización científica).

En cuanto al proceso de enseñanza-aprendizaje, se ha seguido el enfoque de la

modelización como estrategia didáctica (Boulter, 2000; Boulter y Gilbert, 1996, 2000;

Boulter y Buckley, 2000; Clement, 1989, 2000; Gilbert y Boulter, 1998, Gilbert et al

2000a; Gilbert et al., 2000b). Esta estrategia se ha basado en la construcción de modelos

científicos escolares (MCE) (Izquierdo et al., 1999) por parte de los niños,

particularmente, la construcción de modelos científicos precursores (MCP) (Lemeignan

y Weil-Barais, 1993; Weil-Barrais, 1997, 2001). Como se ha mencionado, la definición

de modelo científico precursor parte de la idea acerca de la construcción de modelos


101

como representaciones simbólicas a partir de articulaciones progresivas entre el registro

empírico, el registro formal y el registro cognitivo (Weil-Barais, 1997, 2001). Este

enfoque se corresponde con lo que expresan el modelo cognitivo de ciencia de Giere

(1988) y el modelo científico escolar de Izquierdo et al. (1999). Sin embargo, como se

ha mencionado también, la construcción de los modelos científicos son producto de

procesos educativos especialmente orientados, de larga duración y que necesitan de

elaboraciones en un cierto nivel de pensamiento. Estos modelos sobrepasan

considerablemente la estructura cognitiva de los niños pequeños por lo que la

orientación de los esfuerzos para la iniciación en las ciencias de niños no puede ser la

adquisición del modelo en sí mismo (Ravanis, 2000). Las representaciones y las

transformaciones de las concepciones de los niños a partir de modelos precursores

puede ser de utilidad en el proceso de aprendizaje.

Por otra parte, el proceso de enseñanza-aprendizaje se contextualiza en base a la

perspectiva socioconstructivista (Driver y Scott, 1996) en la que se toman en cuenta

tanto los aspectos sociales como individuales del aprendizaje. El aprendizaje se ha

considerado como un producto de las interacciones sociales que tienen lugar alrededor

de conceptos científicos clave. En este sentido, el contexto social se considera un factor

determinante en la apropiación individual del conocimiento. Además, el aprendizaje se

concibe como cambio conceptual. En esta perspectiva se considera que el contenido de

la ciencia y la forma en la que las relaciones entre las ideas están organizadas juegan un

papel muy importante en el proceso de aprendizaje. En este estudio el cambio

conceptual se define como la reorganización del contenido existente y su

enriquecimiento con la integración de nueva información.

En el análisis del cambio conceptual se han considerando varias perspectivas tal

y como lo sugiere Tyson et al. (1997) (Figura 2). Se ha considerado una perspectiva

ontológica siguiendo el modelo de Chi et al. (1994), ya que este enfoque puede

proporcionar información acerca de bajo qué circunstancias se puede promover el

cambio conceptual (Tyson, et al., 1997). Por otra parte, el cambio conceptual se analizó

siguiendo el modelo de la coherencia explicativa de Thagard (1992), que tiene una

connotación epistemológica. Este modelo permite llevar a cabo un análisis detallado del

proceso de cambio. Asimismo, al parecer, este modelo proporciona más información

para comprender la construcción y reconstrucción del proceso de conocimiento que una


102

visión bipartita que considera solamente niveles o grados bajos y altos (Havu-Nuutinen,

2005).

De una forma general, también se analiza el contexto en el que se lleva a cabo el

aprendizaje considerando la mediación de la construcción del conocimiento en la Zona

de Desarrollo Próximo (Moll y Whitmore, 1993; Vygotsky, 1978). El análisis de este

aspecto se ha llevado a cabo a través de interacciones verbales entre la docente y los

niños (Hedges, 2000; Mason, 1998; Wertsch y Stone, 1985), donde la utilización de

habilidades de pensamiento científico y discursivas (Mercer, 1994, Mercer et al., 2004;

Phillips y Fisher, 1993), así como la utilización de herramientas técnicas juegan un

papel muy importante (Daniels, 2001; Vygotsky, 1978).

La concepción de ciencia como un proceso de modelización del mundo; del

conocimiento científico como familias de modelos que representan teóricamente

Aspectos epistemológicos (Thagard, 1992)

Aspectos afectivos y sociales

(Pintrich et al., 1993)

Aspectos ontológicos (Chi et al., 1994)

CAMBIO

CONCEPTUAL

Figura 4. Modelo multidimensional para analizar el cambio conceptual.


103

aspectos importantes del mundo externo; del aprendizaje de la ciencia como

construcción o reconstrucción de modelos a partir de interacciones sociales; y del

aprendizaje como cambio conceptual, han sido los aspectos fundamentales en los que se

ha sustentado la presente investigación.


104

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TESIS DOCTORAL “CONTRIBUCIÓN AL ESTUDIO DEL …diposit.ub.edu/dspace/bitstream/2445/41436/3/02.SPCI_CAPITULO_II.pdf · Por una parte se presentan los aspectos teóricos del currículum